线框式DNA纳米结构的新构建方式及其在蛋白质结构解析中的应用

Programmable nanostructures assembled by DNA provide a powerful approach for a wide range of applications in life sciences. A vast collection of multidimensional nanostructures has been constructed with specific geometric, physical and biochemical properties to fit in downstream applications. In this project, we propose a new design scheme of wireframe origami structures. Under such a scheme, we plan to design and construct 2-D wireframe origami structures, including basic 2-D scaffolded origami structures and scaffolded-scaffoldless hybrid structures with enhanced complexity. By adopting the similar design framework, we will extend the construction to 3-D wireframe structures. Lastly, the resulting wireframe structures will be used for downstream applications, such as protein structure determination.

DNA纳米结构由于具有可编码性和天然的生物兼容性而成为强有力的工具，被应用于各种生命科学研究中。为了适应各种应用的需要，研究人员陆续开发出各种几何、物理和生化特征的结构。在本项目中，我们提出一种新型线框式DNA纳米结构的构建方法，计划设计并实现多种二维有骨架型的线框式结构，并将这些基础结构衍生为更为复杂和多样的有骨架-无骨架杂合型结构，我们还会将结构从二维拓展到三维，构建堆叠式多层三维线框式结构。最后，我们将探索这些线框式结构在生命科学中的应用，如辅助蛋白质结构解析等。

线框式DNA纳米结构，具有DNA纳米结可编码性和天然的生物兼容性，从而成为强有力的工具，被应用于各种生命科学研究中。我们成功实现了一种新型线框式DNA纳米结构的构建方法，构建出多种不同尺寸、不同形状二维有骨架型的线框式结构，并将这些基础结构衍生为更为复杂和多样的有骨架-无骨架杂合型结构，我们又成功将结构从二维结构拓展到三维结构，构建堆叠式多层三维线框式结构。我们对于这些线框式结构的变构效应进行研究，为其在生命科学中得到应用打下重要基础，应用范围包括全新的DNA合成的实现、辅助蛋白质结构解析等。