分子計算の高精度化メカニズムとその評価系の構築
【研究分野】生体生命情報学
【研究キーワード】
DNAコンピュータ / マイクロ・ナノデバイス / 高精度セルフアセンブリ / 自己組織化
【研究成果の概要】
本研究においては,DNAタイルを用いた分子計算の高精度化に向けて,いくつかの側面から研究開発に取り組んだ.まず,DNAタイルのセルフアセンブリによる分子計算プロセスの詳細なシミュレーションモデルを開発し,実験結果を精度よく説明することに成功した.また,T-motifと呼ばれる丁字型のDNAナノ構造体用のモチーフが,基板上で平面拘束をうけながら品質の高い大規模平面に成長する現象を見出した.これをもとに基板上でのみ成長する新しいモチーフをいくつか設計し,同様の大規模成長が可能であることを実験により確認した.さらに2種のT-motifタイルによるアルゴリズミックセルフアセンブリを基盤上で行って周期構造体を作製し,タンパク質分子を高精度配列させることに成功した.分子計算のための人工核酸の開発にも取り組み,汎用性の高いクロスリンカーとしてカルバゾールヌクレオシド(C^<NVK>)を含む核酸の合成に成功し,各種の核酸構造物へ適用できることを見出した.作製時の環境制御技術として,マイクロ流体デバイス中に固定化したDNAを核として,段階的にセルフアセンブリを行う手法を開発し,蛍光測定によるDNA構造体のバルク評価を行った.
【研究代表者】