京都大学 物質-細胞統合システム拠点(iCeMS=アイセムス) iCeMS

遠藤政幸准教授・杉山弘教授ら、DNA分子モーターの動きをナノスケールでコントロールする事に成功 [Nature Nanotechnology]

2012年1月23日

 科学技術振興機構(JST)課題達成型基礎研究の一環として、京都大学(総長:松本紘)と英国オックスフォード大学(総長:クリス・パッテン)は、約100nmのDNA平面構造上に作成した経路で、DNAで作成した分子モーターの進行をナノスケールの精度で人為的にコントロールする技術を世界で初めて実現しました。これらの人為的な分子の運動の操作は、狙った所への分子の運搬や分子ロボットの基礎に役立つ技術となります。

 杉山弘物質-細胞統合システム拠点(iCeMS=アイセムス)・理学研究科教授、遠藤政幸iCeMS准教授らの研究グループは、DNAオリガミと呼ばれる1辺100nm程度の長方形平面構造体に進行方向のガイドとなるDNAでできた「レール」が複数分岐したものを作成し、そのレールに沿ってDNA分子モーターを思った位置に移動させることに成功しました。さらに分岐点で、進行方向を人為的にコントロールし、ナノスケール下での分子の動きを制御し、高速原子間力顕微鏡(AFM)を使って数ナノメートルの解像度で観察することに成功しました。本成果により、あらかじめ設計したナノ・メゾ空間での分子の動作のコントロールが可能となり、ナノ・メゾ空間での分子の輸送や分子ロボットの開発につながるものと期待されます。

 本研究は、JST戦略的創造研究推進事業チーム型研究(CREST)「プロセスインテグレーションに向けた高機能ナノ構造体の創出」研究領域における研究課題「生体分子情報-構造-機能統合ナノシステムの構築」(研究代表者:杉山弘)の一環として行われました。この成果は、ロンドン時間2012年1月22日(日本時間23日)に英科学誌「ネイチャー・ナノテクノロジー」オンライン版で公開されました。

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文献情報

Extenal LinkA DNA-based molecular motor that can navigate a network of tracks

Shelley F. J. Wickham, Jonathan Bath, YousukeKatsuda, Masayuki Endo, Kumi Hidaka, Hiroshi Sugiyama, Andrew J. Turberfield

Nature Nanotechnology | DOI:10.1038/NNano.2011.253 | Published January 22, 2012


関連リンク

DNA分子モーターのリアルタイム観察に成功:ナノ・メゾスケールでの分子ロボットの開発へ(2011年2月7日)


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