Creation and development of programmable dynamic microparticles "auto-matter"

可编程动态微粒“auto-matter”的创建和开发

• 批准号: 20H00598
• 负责人: 野村 慎一郎
• 金额: $ 29.45万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00598/
• 关键词: 人工多細胞; 人工細胞; 分子ロボティクス; オートマター; 自己複製; 大量生産; 電子-分子インタフェイス

本課題は，プログラム通りに自動的に活動し物質生産する人工細胞群を「オートマター」と呼び，その実現を目指すものである．分子分解能での設計からマクロな仕事を実現するために，大量の人工細胞を群れとして協調動作させるためのメカニズムと原理を探求する．この人工細胞群の動作制御のために，4つのサブテーマ1)自己複製能，2)分子制御，3)自動大量生産，4)電子制御-分子インタフェイスの実現を目指して研究を開始した．初年度となる今年は，サブテーマ1)PUREsystem を用いた翻訳系の諸因子など，100 種類程度のタンパク質の同時発現系の構築を検討；サブテーマ2)RNAプログラムの技術を用いて，外部から入力される核酸の信号にしたがい特定分子のPURE発現がON/OFF制御される時間制御システムの構築を検討； サブテーマ3)人工多細胞体の原料となる脂質分子の供給を制御することで，持続的に人工細胞構造を出力し続けるジェネレータの構築；サブテーマ4)として，多細胞構造全体の内外の境界の分子デザインによって，全体での走化性・走電性センサとしての挙動を検討，以上の課題について環境整備を行い実験を開始した．

This subject is aimed at the development of artificial cell populations for the automatic production of substances, and the realization of these activities. Molecular decomposition can be designed to achieve a large number of artificial cell populations and coordinated action. 1) Self-replication ability, 2) Molecular control, 3) Automatic mass production, 4) Electronic control-molecular control, 3) Automatic mass production, 4) Research on the realization of artificial cell population. In the beginning of this year, the factors of PUREsystem are discussed, and the construction of PUREsystem is discussed. The factors of PUREsystem are discussed. The construction of PUREsystem is discussed. The construction of PUREsystem is discussed. The construction of PUREsystem is discussed. 3) Control of lipid molecule supply of raw materials for artificial multicellular body; 4) Discussion of molecular transport and transport of all internal and external layers of multicellular structure; and implementation of environmental conditioning.

项目成果

Sealable Large Pore by DNA Origami on Lipid Membrane

脂质膜上的 DNA 折纸可密封大孔

• DOI: 10.26434/chemrxiv.12814544.v1
• 发表时间: 2020
• 期刊: ChemRxiv.
• 作者: Iwabuchi Shoji;Kawamata Ibuki;Murata Satoshi;Nomura Shin-ichiro
• 通讯作者: Nomura Shin-ichiro

NOMURA Laboratory 野村研究室

野村研究所 野村研究所

UWE Bristol(英国)

西英格兰大学布里斯托尔（英国）