Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Project

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<!—トップメニュー --> <ul id="Topmenu"> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Abstract">Abstract</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Project">Project</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Experiment">Experiment</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Diary">Diary</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Team">Team</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Reference">Reference</a></li> </ul>


<h1>Motivation</h1> <p> チャネルの研究は進められているが、それらは単純な穴であり、選択性を持って物質交換を行うものは少ない。そこで我々は選択性をもったチャネルの開発に着手した。</br> 我々が設計したチャネルはこうである。まず、穴としてDNAオリガミで作った六角柱を用意(Gate)。その内側に一本鎖DNAを数本並べておく。この一本鎖DNAをSelectorと名付けた。DNAはその相補性により、DNAはもとよりRNAやタンパク質などの様々な生体分子と相互作用を持ち、また簡単に配列を変更することが可能であるため、六角柱内に一本鎖DNAが並ぶ構造によって、汎用性を持った選択的なチャネルを作成することが可能である。Selectorの配列はチャネルの奥に行くほどターゲット分子との結合を強いように設計する。こうすることでターゲット分子は選別されながら、チャネルの出口へ向かって行くことができる。</br> また、我々はチャネルの取り付く細胞膜のモデルとしてリポソームを使う。 </p>

<h1>Project plan</h1> <p> Cell Gateは大きく分けて3つの部品からなる。系の境界となるリポソーム、二つの系をつなぐトンネルであるシリンダー、二つの系の間の輸送の原動力となるシフターである。そこで、これら三つの要素を分割して開発し、組み合わせるというながれでプロジェクトを進める。(D-Hertを分解した画像をこの下に欲しい) </p>


<ul class="tab"> <li><a href="#tab1" class="selected">Shifter</a></li> <li><a href="#tab2">Cylinder</a></li> <li><a href="#tab3">Liposome</a></li> </ul> <ul class="panel"> <li id="tab1"> <h1>Idea</h1> <p> シフタは目的物を運ぶための一本鎖DNAの列である。(←わかりにくい日本語) 筒の内部には配列の異なるいくつかのシフタが生えており、奥に行く程ターゲットとより相補的な配列となるよう設計されている。入り口のシフタをターゲットと比べ長い塩基配列にして設計している。ターゲットと相補的な配列以外はアデニンの連続からできているため、これによりターゲットを捕らえるとアデニン配列の部分がループ構造を捕る。この伸び縮みの機構によって、遠くのものを捕獲し、引き寄せることができ、効率が良くなると考えられる。入り口で引き寄せたターゲットは安定性の違いにより、出口側へとシフタのカスケードによって移っていく。これによりターゲットを運ぶことができる。</br> (このしたにセレクターがどのように物質を選別し、運ぶかの動画を)</br> セレクターの長所について語ってください。 </p> <h1>Experiment Outline</h1> <p> 単純化のためにシフタを3本として実験を行った。ゲートの外側からSelector1,Selector2,Selector3と名付ける。 全てのSelectorはTargetと相補的な配列をもつが、Selector1とSelector2はTargetとハイブリすると、ところどころにアデニンループが出来るように設計されている。Selector1の方がSelector2より多くループが出来るようになっている。(Supplementaryで配列) Selector1が最も全長が長く、ゲートの外側から高い特異性をもって(with high specificity)Targetを捕えてくることができる。 Selector1,2,3の順に、結合エネルギーが大きくなる(higher bonding energy)ので、Targetはゲートの内側へ内側へと移動していく。Selector3にtarget DNAが結合すると、***(今後の課題となる部分?リポソーム内に新たなSelectorをもうけるのが現段階での案か)によりリポソーム内へとtarget DNAが移動する。』←以上を動画でも示したい </p> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiA/Results_%26_Discussion#Selector">Experiment page</a> </li>

<li id="tab2"> <h1>Idea</h1> <p> シリンダーはリポソームの内側と外側をつなぐ通り道である。シリンダーの内側にシフタを取り付けることにより、選択的な物質の移動が可能となる。 </p> <h1>Design</h1> 今回のプロジェクトでは六角柱の筒(直径は22nm、長さ34nm(The body structure is 22 nm across and 34 nm long.))を用いた。六角柱を選択した理由は、六面あるため、セレクター等の構造物を複数生やすのに適していること・ハニカム構造の強度は高いため観察がしやすいことである。さらに、六角柱構造のオリガミについての知見があったことも大きな理由としてあげられる。参考文献:A Logic-Gated Nanorobot for Targeted Transport of Molecular Payloads, Shawn M. Douglas, Ido Bachelet, George M. Church, SCIENCE|VOL 335|17 FEBRUARY 2012|pp.831-834を参考にした。</br> (六角柱ロボットの画像or単なる六角柱の画像)</br> </p> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiA/Results_%26_Discussion#Gate">Experiment page</a> </li>

<li id="tab3"> <h1>Idea</h1> <p> 細胞膜モデルとしてリポソームを用いる。今回のプロジェクトにおいて、シリンダーでリポソームを貫通させなければならない。そのためにシリンダーの側面にコレステロールを修飾した一本鎖DNAを取り付けることにより、貫通させることを目指す。 </p> <a href=" http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiA/Results_%26_Discussion#Membrane">Experiment page</a> </li>

</ul>

<h1>Future</h1> <p> 細胞内への物質の運搬、細胞内からの物質の回収ができる</br> リポソームでできた袋を蓄積場として、不要な物質の回収や、優良物質の散布ができる</br> リポソームの袋の中に様々な物質を詰め込むことで、人口細胞ができるかも</br> とにかく夢を語ってください。図付きがいい。 </p>

<!—フッターメニュー --> <ul id="Menu2"> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Abstract">Abstract</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Project">Project</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Experiment">Experiment</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Diary">Diary</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Team">Team</a></li> <li><a href="http://openwetware.org/wiki/Biomod/2012/TeamSendaiVer.Y/Reference">Reference</a></li> </ul>


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