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

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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．