나노기술 및 정책 정보

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● 일본 정보통신연구기구 미래ICT연구소의 이부스키 료타 연구원 연구팀 등이 프로그램에 의해 DNA 나노튜브의 레일 위를 움직이는 나노머신을 개발함으로써 새로운 분자 수송 시스템을 실현

● 연구진은 생물분자 모터인 다이닌(dynein)에 DNA 결합 단백질을 연결함으로써 DNA에 결합하여 스스로 움직이는 나노머신을 개발

● 천연의 생물분자 모터를 기반으로 한 나노머신은 DNA 나노튜브 레일 위에 ‘DNA 염기 서열로 쓰여진 명령’을 읽고, 이 명령대로 레일을 따라 스스로 움직임

● 다른 명령을 읽어내는 복수의 나노머신을 개발하여 나노튜브 레일에 ‘오른쪽으로 진행’ ‘왼쪽으로 진행’ 등의 명령을 입력함으로써 나노미터(nm) 크기의 ‘짐(분자)’을 프로그램된 대로 구분하는 분자 수송 시스템을 실현

● 도로의 교차점처럼 Y자형으로 나누어진 DNA 나노튜브 위에서 나노 크기의 복수의 ‘짐’을 자동으로 구분하거나 반대로 각각의 ‘짐’을 한 곳에 모을 수 있음

● 본 연구는 생물분자 모터를 기반으로 제어 가능한 나노머신을 설계한 것으로, 생물의 정보 처리 시스템을 ‘만들고 이해하는’ 것이 가능하게 됨으로써 향후 생물을 모방한 차세대 정보 처리 시스템 연구에 크게 기여할 것으로 기대

※ Science 게재(2022.03.11), “Programmable molecular transport achieved by engineering protein motors to move on DNA nanotubes”