2026/02/06 更新

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マルヤマ トモヤ
丸山 智也
MARUYAMA TOMOYA
所属
総合研究院 自律システム材料学研究センター 特任助教
職名
特任助教
外部リンク

論文

  • A platform for the formation of uniform DNA condensate droplets using vibration-induced local vortices. 国際誌

    Zhitai Huang, Kanji Kaneko, Ryotaro Yoneyama, Tomoya Maruyama, Takeshi Hayakawa, Masahiro Takinoue, Hiroaki Suzuki

    Materials horizons   2025年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/d5mh01304f

    Web of Science

    PubMed

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  • Formation dynamics of patchy/Janus DNA condensates in monodisperse giant vesicles generated using microfluidics

    Ryotaro Yoneyama, Ryota Ushiyama, Tomoya Maruyama, Reiko Sato, Mamiko Tsugane, Masahiro Takinoue, Hiroaki Suzuki

    RSC APPLIED INTERFACES   2 ( 6 )   2025年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/d5lf00131e

    Web of Science

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  • Synthetic nucleic-acid droplets: a bioprogramming platform for designer microliquids

    Hirotake Udono, Tomoya Maruyama, Nathan N. Evangelista, Naoki Yoshida, Yuta Aizaki, Kei Goraku, Kanta Takagi, Ryoya Hasegawa, Masahiro Takinoue

    POLYMER JOURNAL   57 ( 8 )   845 - 862   2025年8月

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  • Controlled Formation of DNA Condensates as Model Nuclei in Monodisperse Giant Vesicles. 国際誌

    Ryotaro Yoneyama, Naoya Morikawa, Ryota Ushiyama, Tomoya Maruyama, Reiko Sato, Mamiko Tsugane, Masahiro Takinoue, Hiroaki Suzuki

    JACS Au   5 ( 7 )   3533 - 3544   2025年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Several studies have attempted to replicate the complex hierarchy of eukaryotic cells for the bottom-up construction of artificial cells. Specifically, reconstruction of liquid-liquid phase separation systems as membrane-less organelles is one of the key focuses of this research field, with DNA condensates acting as versatile building blocks whose associative interactions can be precisely controlled via sequence design. However, such control is only possible at the nanoscale as control over the size and morphology of the lipid vesicles and liquid-liquid phase separation systems at the meso-to-microscale is determined by the kinetic aspects of their formation processes. Microfluidics is well-suited for controlling dynamic molecular assemblies at the cellular scale. In this study, we report the controlled condensation of DNA nanostars in mass-produced monodisperse giant vesicles (GVs) generated using a microfluidic device by manipulating the concentrations of DNA and salt associated with the GV volume changes. Our approach facilitates the precise control of the dynamics of DNA condensate formation, final size of condensates, formation of multiple condensates, and reversible formation/dissociation of condensates in GVs serving as a chassis for an artificial cell. Furthermore, our approach eliminates the need for thermal annealing prior to DNA condensation, supporting the coexistence of enzyme-containing biochemical reaction systems, such as gene expression systems.

    DOI: 10.1021/jacsau.5c00568

    PubMed

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  • Temporally controlled multistep division of DNA droplets for dynamic artificial cells. 国際誌

    Tomoya Maruyama, Jing Gong, Masahiro Takinoue

    Nature communications   15 ( 1 )   7397 - 7397   2024年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41467-024-51299-5

    Web of Science

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • Kissing-loop構造を利用したDNA液滴の増幅機構の構築

    研究課題/領域番号:25K24406  2025年7月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

    丸山 智也

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    配分額:2600000円 ( 直接経費:2000000円 、 間接経費:600000円 )

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  • 化学エネルギーにより駆動するDNA液滴の動的挙動の制御

    研究課題/領域番号:22KJ1346  2023年3月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    丸山 智也

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    配分額:2500000円 ( 直接経費:2500000円 )

    本年度は、核酸酵素を用いたDNA液滴の分裂個数制御を実現した。前年度に開発した、DNA液滴の分裂を誘発するトリガーの放出を時間制御する機構を利用し、DNA液滴の分裂を多段階で起こすことで、1個の液滴が2個の液滴に分裂する、生細胞の分裂を模した分裂個数制御の実現に成功した。さらに、予定よりも進み、DNA液滴に用いるDNAの塩基配列やナノ構造体の構造によって分裂までに要する時間や分裂によって生成される液滴の個数が変化することを見出すことに成功した。これらの結果から、DNAの塩基配列設計によってDNA液滴の分裂ダイナミクスを制御できるということがわかってきている。また、DNA液滴の成長機構の実現に向けた研究では、従来はDNA液滴の形成に不利であった、長鎖機能的配列を持つDNAナノ構造体がDNA液滴を形成できるような反応条件を見出すことに成功した。また、NUPACKやoxDNA等のDNA塩基配列設計用のシミュレーションソフトを用いて、最適な長鎖機能的配列を設計することに成功した。さらに、長鎖機能的配列を付加したことにより、化学エネルギーを利用したDNAナノ構造体の増幅反応における反応効率の上昇および反応時におけるエラーを減少させることに成功した。この長鎖機能的配列を含むDNAナノ構造体を用いたDNA液滴と酵素反応を組み合わせることで、化学エネルギーを利用したDNA液滴の成長機能が実現できると考えられる。また、これらの成果から、DNA液滴の動的挙動の実現に最適な塩基配列や構造のデザインがわかってきている。

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