[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

ここまでできる!?「DNA折り紙」の最先端 ② ~巨大な平面構造体 編~

[スポンサーリンク]

前回の記事では「DNA折り紙とはなんぞや?」について解説しました[1]。

報告当初[2]から込み入った構造が作れるとして話題を呼びましたが、技術がさらに進んだ現在、どこまで複雑なものが作れるようになっているのでしょうか?

DNA折り紙のサイズ(~100 nm)は、使える長鎖DNAの長さ(~7000塩基)でほぼ規定されます。菌に作らせる事情ゆえ、どうしても上限があるのです(もちろんこの上限を克服しようとする研究もあるようです)。

そこで現在では、複数のDNA折り紙タイルを整列させる方法によって、より巨大な構造体へとアプローチする研究が進んでいます。

たとえば相補的な凹凸構造を有するDNAタイルをデザインしてやると、複数のタイルがジグソーパズルのように寄せ集まり、かなり大きな構造体(~300nmサイズ)が得られます。

DNAorigami_2_1

また鋳型となるフレームとDNA折り紙タイルを組み合わせることで、さらに複雑な構造パターンも作りあげることができます。

DNAorigami_2_2

別のアプローチとしては、折り紙タイルに「住所」を持たせうる性質を利用してDNA以外の化合物を結合させる、「ハイブリッド素材化」も試みられています。

たとえばトライアングル状のDNA折り紙に金ナノロッド/粒子や量子ドットを配列させたり、格子構造の交点にタンパク質(ストレプトアビジン)を寄せ集めたり・・・といった研究が既に報告されています。

DNAorigami_2_3

一つ遊び心あふれる研究例をご紹介しましょう。さながら“DNA福笑い”とでも呼びましょうか(笑)

DNAorigami_2_4

個々のタンパク質を見分ける”タグ”を目鼻の位置にセットアップしておき、望みの位置に好きなタンパク質を担持出来るというデモです。タイルの表・裏を区別して結合させることも出来るようです[3]。

 

以上の例は全て平面(2D)の構造体ですが、近年ではより難度の高い立体(3D)構造へもアプローチが進んでいます。これは次回にでも紹介してみたいと思います。

(※図は論文[1],[3]より引用)

 

関連文献

[1] (a) “DNA origami technology for biomaterials applications” Endo, M.; Yang, Y.; Sugiyama, H. Biomater. Sci. 2012, 1, 347. DOI: 10.1039/c2bm00154c (b) “Structural DNA Nanotechnology: State of the Art and Future Perspective” Zhang, F.; Nangreave, J.; Liu, Y.; Yan, H. J. Am. Chem. Soc. 2014, doi:10.1021/ja505101a
[2] “Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns” Rothemund, P. W. K. Nature 2006, 440, 297. doi:10.1038/nature04586
[3] “Orthogonal Protein Decoration of DNA Origami” Niemeyer, C. M. et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 9378. DOI: 10.1002/anie.201005931

 

関連書籍

 

外部リンク

The following two tabs change content below.
cosine

cosine

博士(薬学)。Chem-Station副代表。現在国立大学教員として勤務中。専門は有機合成化学、主に触媒開発研究。 関心ある学問領域は三つ。すなわち、世界を創造する化学、世界を拡張させる情報科学、世界を世界たらしめる認知科学。 素晴らしければ何でも良い。どうでも良いことは心底どうでも良い。興味・趣味は様々だが、そのほとんどがメジャー地位を獲得してなさそうなのは仕様。

関連記事

  1. 有機合成化学協会誌7月号:ランドリン全合成・分子間interru…
  2. Nitrogen Enriched Gasoline・・・って何…
  3. 第98回日本化学会春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Pa…
  4. 私がケムステスタッフになったワケ(1)
  5. 拡張Pummerer反応による簡便な直接ビアリール合成法
  6. Mgが実現する:芳香族アミンを使った鈴木―宮浦カップリング
  7. アルカリ金属でメトキシアレーンを求核的にアミノ化する
  8. シリカゲルの小ネタを集めてみた

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 歪んだアルキンへ付加反応の位置選択性を予測する
  2. モリブドプテリン (molybdopterin)
  3. 合成後期多様化法 Late-Stage Diversification
  4. 【書籍】「喜嶋先生の静かな世界」
  5. 世界の中心で成果を叫んだもの
  6. インフルエンザ治療薬と記事まとめ
  7. 市民公開講座 ~驚きのかがく~
  8. 含ケイ素三重結合化合物(Si≡Mo、Si≡C)
  9. ダウとデュポンの統合に関する小話
  10. 第99回日本化学会年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part I

関連商品

注目情報

注目情報

最新記事

C–NおよびC–O求電子剤間の還元的クロスカップリング

C–N求電子剤とC–O求電子剤間のクロスカップリング反応が初めて開発された。有機化合物中に普遍的に存…

Principles and Applications of Aggregation-Induced Emission

内容This book explores the aggregation-induced e…

セルロースナノファイバーの真価

お申込み・詳細はこちら開講期間2019年12月11日(水)10:00~17:25 <1日のみ…

「日産化学」ってどんな会社?

―ぶれずに価値創造。私たちは、生み出し続ける新たな価値で、ライフサイエンス・情報通信・環境エ…

有機合成化学協会誌2019年10月号:芳香族性・O-プロパルギルオキシム・塩メタセシス反応・架橋型人工核酸・環状ポリアリレン・1,3-双極子付加環化反応

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2019年10月号がオンライン公開されました。…

有機合成に活躍する器具5選|第1回「有機合成実験テクニック」(リケラボコラボレーション)

以前お知らせしたとおり理系の理想の働き方を考える研究所「リケラボ」とコラボレーションして、特集記事を…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP