Biomineralization, the precipitation of various inorganic compounds in biological systems, can be regulated in terms of the size, morphology, and crystal structure of these compounds by biomolecules such as proteins and peptides. However, it is difficult to construct complex inorganic nanostructures because they precipitate randomly in solution. Here, we report that the elemental composition of inorganic nanocomposites can be controlled by site-specific mineralization by changing the number of two inorganic-precipitating peptides bound to DNA. With a focus on gold and titania, we constructed a gold-titania photocatalyst that responds to visible light excitation. Both microscale and macroscale observations revealed that the elemental composition of this gold-titania nanocomposite can be controlled in several ten nm by changing the DNA length and the number of peptide binding sites on the DNA. Furthermore, photocatalytic activity and cell death induction effect under visible light (>450 nm) irradiation of the manufactured gold-titania nanocomposite was higher than that of commercial gold-titania and titania. Thus, we have succeeded in forming titania precipitates on a DNA terminus and gold precipitates site-specifically on double-stranded DNA as intended. Such nanometer-scale control of biomineralization represent a powerful and efficient tool for use in nanotechnology, electronics, ecology, medical science, and biotechnology.

生物矿化是生物系统中各种无机化合物的沉淀，可以通过蛋白质和肽等生物分子在这些化合物的大小、形态和晶体结构方面进行调节。然而，很难构建复杂的无机纳米结构，因为它们在溶液中随机沉淀。在这里，我们报告无机纳米复合材料的元素组成可以通过改变与 DNA 结合的两种无机沉淀肽的数量来通过位点特异性矿化来控制。我们以金和二氧化钛为重点，构建了一种响应可见光激发的金-二氧化钛光催化剂。微观和宏观观察均表明，通过改变 DNA 长度和 DNA 上肽结合位点的数量，可以将这种金-二氧化钛纳米复合材料的元素组成控制在几十纳米范围内。此外，制造的金-二氧化钛纳米复合材料在可见光（>450 nm）照射下的光催化活性和细胞死亡诱导效应高于商业金-二氧化钛和二氧化钛。因此，我们已经成功地在 DNA 末端形成二氧化钛沉淀物，并按预期在双链 DNA 上形成位点特异性的金沉淀物。这种生物矿化的纳米级控制代表了一种强大而有效的工具，可用于纳米技术、电子学、生态学、医学科学和生物技术。制备的金-二氧化钛纳米复合材料在可见光（>450 nm）照射下的光催化活性和细胞死亡诱导效应均高于商业金-二氧化钛和二氧化钛。因此，我们已经成功地在 DNA 末端形成二氧化钛沉淀物，并按预期在双链 DNA 上形成位点特异性的金沉淀物。这种生物矿化的纳米级控制代表了一种强大而有效的工具，可用于纳米技术、电子学、生态学、医学科学和生物技术。制备的金-二氧化钛纳米复合材料在可见光（>450 nm）照射下的光催化活性和细胞死亡诱导效应均高于商业金-二氧化钛和二氧化钛。因此，我们已经成功地在 DNA 末端形成二氧化钛沉淀物，并按预期在双链 DNA 上形成位点特异性的金沉淀物。这种生物矿化的纳米级控制代表了一种强大而有效的工具，可用于纳米技术、电子学、生态学、医学科学和生物技术。我们已经成功地在 DNA 末端形成二氧化钛沉淀物，并按预期在双链 DNA 上形成位点特异性的金沉淀物。这种生物矿化的纳米级控制代表了一种强大而有效的工具，可用于纳米技术、电子学、生态学、医学科学和生物技术。我们已经成功地在 DNA 末端形成二氧化钛沉淀物，并按预期在双链 DNA 上形成位点特异性的金沉淀物。这种生物矿化的纳米级控制代表了一种强大而有效的工具，可用于纳米技术、电子学、生态学、医学科学和生物技术。