东京科研大学与京都大学用两类生物纳米机器协同组装出分层DNA网络材料
东京科研大学滨田翔吾团队与京都大学角合彰团队在《Small》发表研究,利用DNA聚合酶和ATP驱动的驱动蛋白马达两类生物分子纳米机器,先通过滚动环扩增在微管上生长DNA长链,再由马达蛋白推动微管碰撞互连,实现能耗散的分层DNA网络材料动态组装。网络形成依赖马达活性,提升微管密度和DNA合成时间可增加网络复杂度,为分子计算与分子机器人用类生命材料开辟路径。
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东京科研大学滨田翔吾团队与京都大学角合彰团队在《Small》发表研究,利用DNA聚合酶和ATP驱动的驱动蛋白马达两类生物分子纳米机器,先通过滚动环扩增在微管上生长DNA长链,再由马达蛋白推动微管碰撞互连,实现能耗散的分层DNA网络材料动态组装。网络形成依赖马达活性,提升微管密度和DNA合成时间可增加网络复杂度,为分子计算与分子机器人用类生命材料开辟路径。
研究提出了一种无需复杂分子马达的最小机制:通过相分离蛋白、钝化酶和固定在胶体表面的互补酶构成钝化-活化循环,产生对称性破缺和凝聚物成核。数值模拟表明该机制可驱动微米级胶体以最高百微米每秒速度持续自主推进,且对布朗涨落和外力具有强抗性。