도쿄공업대학 타키노가미 마사히로 교수 등의 연구그룹은 DNA 오리가미로 제작한 DNA 나노플레이트에 의해 세포막을 모방한 인공세포 개발에 세계 최초로 성공했다.이번 성과는 도호쿠 대학, 도쿄 농공 대학, 도쿄 대학, 교토 대학과의 공동 연구에 의한다.

 지금까지, 세포막을 모방한 인공적인 막을 가지는 인공 세포(미소 캡슐. 세포막과 같은 성분의 지질 분자로 덮인 것이 일반적)의 구축이 시도되고 있지만, 세포막과 같은 기능의 어느 막을 설계·제작하는 것은 곤란했다.그 실현에는, 성질이나 기능을 자유롭게 설계 가능한 물질을 재료로 하는 콜로이드 입자를 사용할 필요가 있었다.

 연구 그룹은 생체 고분자인 DNA를 소재로 하는 DNA 오리가미(긴 1본쇄 DNA와 다수의 짧은 1본쇄 DNA를 짜는 XNUMX차원·XNUMX차원의 DNA 나노구조체)에 의해 소수성과 친수 성의 양쪽을 갖는 양친매성의 DNA 나노구조체(DNA 나노 플레이트)를 설계·제작했다.이 DNA 나노 플레이트를 일종의 나노 사이즈의 콜로이드 입자로서 이용하여, 유중수방울을 덮는 막을 형성시켜, 미소한 캡슐을 실현하였다.게다가, DNA 나노플레이트에 나노 사이즈의 구멍을 개방함으로써, 미세 캡슐간에 이온을 수송 가능하게 하고, 세포막의 이온 채널과 같은 기능을 실현하는데 성공했다.

 이번 연구 성과인 미소 캡슐 기술은 막의 성질과 기능을 DNA의 염기 서열로부터 자유롭게 설계할 수 있다는 장점을 살려, 세포의 개별 기능을 컴퓨터 소프트웨어처럼 설치할 수 있는 기술이 될 수 있다.앞으로는 분자 센서나 분자 컴퓨터에 의한 감각이나 지능을 가진 분자 로봇이나 생명 과학의 공학 연구, 약제 송달 등의 의약 연구에의 응용이 기대된다.

논문 정보:【Angewandte Chemie International Edition】DNA Origami Nanoplate-Based Emulsion with Nanopore Function

대학 저널 온라인 편집부

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