【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT0010
利用課題名 / Title
DNAを基盤とした構造体の構築
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ハイブリッドバイオマテリアル,電子顕微鏡/ Electronic microscope
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
中田 栄司
所属名 / Affiliation
京都大学 エネルギー理工学研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
森井 孝,鮮 樹輝,Zhang Shiwei,Lin Peng
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
清村 勤
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-403：モノクロメータ搭載低加速原子分解能分析電子顕微鏡
KT-402：球面収差補正透過電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
生体内で見られるような組織の区画化による複数種類の生体高分子の協同的な機能制御を人工的に実現するためには、タンパク質や核酸などの複数のコンポーネントを数や距離を精密に制御して、ナノ空間中に配置する技術が必要である。本研究では、DNAナノ構造体を足場とし、酵素をはじめとする生体高分子を配置可能なナノ構造体の構築を目指している。具体的には、DNAナノ構造体を足場としたナノリポソームの作製や3次元のDNAナノ構造体、タンパク質とDNAの相互作用により構築された構造体などを作製し、透過電子顕微鏡を用いて観察する。
実験 / Experimental
球面収差補正透過電子顕微鏡を用いて、DNAナノ構造体を足場としたナノリポソームの作製、3次元のDNAナノ構造体、タンパク質とDNAの相互作用により構築された構造体などを観察した。
今年度は、特にDNAナノ構造体を足場として脂質で内包した構造体を構築し、その脂質にトランスポーターを配置したナノリポソームを構築し、観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
球面収差補正透過電子顕微鏡を用いて、DNAナノ構造体を基盤としたナノ構造体を観察した。特に、リポソームで内包する前後での構造体の構造解析を球面収差補正透過電子顕微鏡によっておこなった。さらにトランスポーター配置前後の構造的特徴、差異を球面収差補正透過電子顕微鏡によっておこなうことを検討し、異なる染色剤を用いて評価した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
1.
Y. Yang, J.
Wang, H. Shigematsu, W. Xu, W. M. Shih, J. E. Rothman, C. Lin Nat. Chem. 2016, 8, 476-483.
2.
S. D. Perrault
and W. M. Shih ACS Nano 2014, 8, 5132-5140
3.
A. Rajendran, E.
Nakata, S. Nakano, T. Morii, ChemBioChem
2017, 18, 696-716.
4.
T. Ngo, H. Dinh,
T.M. Nguyen, F.F. Liew, E. Nakata, T. Morii, Chem. Commun. 2019, 55, 12428.
5.
P. Lin, H. Dinh,
E. Nakata, T. Morii, Frontiers in
Chemistry 2021, 9, 697857.
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
-
Shiwei Zhang, An Artificial Liposome Compartment with Size Exclusion Molecular Transport, Chemistry – A European Journal, 29, (2023).
DOI: https://doi.org/10.1002/chem.202302093
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Shiwei zhang, Eiji Nakata, Peng Lin, Takashi Morii, "Artificial liposome compartment with DNA origami scaffold for size exclusion molecular transport", 日本化学会 第104春季年会
- Shuhui Xian, Eiji Nakata, Peng Lin, Takashi Morii, "Assembly of the functional proteins located on DNA nanostructures", 日本化学会 第104春季年会
- Shiwei Zhang, Eiji Nakata, Peng Lin, Takashi Morii, "Artificial Liposome Compartment with DNA Origami Scaffold for Size Exclusion Molecular Transport", 第50回国際核酸化学シンポジウム (2023 ISNAC)
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件