動的溶液科学の推進

• Project Area: Multi-scale understanding of Self-condensation mechanism driven by Dynamic solution environments
• Project/Area Number: 22H05087
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 関山 直孝 京都大学, 理学研究科, 助教 (50758810)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅瀬 謙治 京都大学, 農学研究科, 教授 (00300822) ; 吉田 紀生 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (10390650) ; 中村 秀樹 京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (50435666) ; 山口 毅 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (80345917)
• Project Period (FY): 2022-05-20 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2023: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 液液相分離 / 非膜型オルガネラ / 天然変性タンパク質 / アミロイド線維 / 動的溶液環境 / 液-液相分離 / アミロイド線維化

Outline of Research at the Start

本研究領域は、化学的・物理的な状態が時空間的に変動する動的溶液環境に着目し、動的溶液環境が天然変性タンパク質の自己凝縮過程を制御する機構の解明を目指す。そのために、各計画研究で得られた結果や知見を統合し相互循環させることで力強く領域を推進する。加えて、領域内で得られた研究成果や研究手法を幅広い分野に向けて発信し、同時に他分野の知見も積極的に取り入れることで、本研究領域の発展を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究領域は、動的溶液環境の候補因子を同定するとともに、天然変性タンパク質の自己凝縮過程の原子モデルを構築し、動的溶液環境が天然変性タンパク質の自己凝縮過程を制御する機構を解明する。本領域には、理論化学、構造生物学、生化学そして合成生物学までの研究者が参画しており、研究対象も原子レベルから細胞レベルまでのマルチスケールに渡っている。そのため総括班は、各計画研究で得られた結果や知見を統合し相互循環させることで力強く領域を推進することを目的としている。本年度は、研究成果を広く発信するためにホームページを作成し、学会発表を行うことで多くの方々から貴重なアドバイスを得た。今後も、研究成果を積極的に発信し、研究の進展に努めていく。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、以下の活動を行った。
当領域の活動や研究成果を発信するために、ホームページを作成した。これにより、広く一般の方々にも当領域の活動内容や研究成果を知ってもらうことができた。
領域のキックオフミーティングを開催した。当領域のアドバイザーの先生方を招き、領域の活動内容について議論を行うキックオフミーティングを、実地とオンラインのハイブリッドで行った。多数の方々から貴重なアドバイスをいただき、今後の研究の方向性を決定する上で大変有意義なミーティングとなった。
第22回日本蛋白質科学会年会でシンポジウムを企画した。2022年6月7日（火）- 9日（木）に開催された第22回日本蛋白質科学会年会に参加し、「動的溶液環境が駆動する天然変性タンパク質の自己凝縮過程」というタイトルでシンポジウムを行い、多くの方々からの質問や意見をいただき、今後の研究に活かすことができた。
第60回日本生物物理学会年会でシンポジウムを企画した。2022年9月28日（水）－ 30日（金）に開催された第60回日本生物物理学会年会に参加し、「動的溶液環境が駆動するタンパク質凝集」というタイトルでシンポジウムを行い、こちらも多くの方々からの質問や意見をいただき、今後の研究の方向性を考える上で大変有益な場となった。
以上のように、当領域では、ホームページ作成や学会発表を通じて、研究成果を広く発信することができた。今後も引き続き、研究成果を積極的に発信し、研究の進展に努めていく。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進方策については、以下のように考えている。各計画研究の進捗状況を確認するために、2か月に1回全体ミーティングを開催し、状況判断や今後の方針に関する方向性を決定し、実験や解析にフィードバックすることで本研究領域の推進を図る。また、本研究領のウェブサイトでは、得られた研究成果を広く世界に発信する。各計画研究では、新規の実験手法や実験手法を開発するため、動的溶液環境を解析するための実戦形式のワークショップや実験プロトコルをウェブサイトに掲載し、国内外の研究者に利用してもらう。また、国内の主要関連学会である日本分子生物学会、日本生物物理学会、日本生化学会、日本蛋白質科学会などでワークショップを開催し、幅広い分野へ情報を発信する。来年度は蛋白質科学会と生物物理学会でシンポジウムを開催する予定である。さらに、海外で国際ワークショップを行い、国際的な情報発信にも取り組む。9月にはすでに、アメリカ・ボストン大学のJohn Straub教授とのジョイントミーティングを開催する予定である。また、タイ・チュラロンコン大学のグループとの研究交流や情報交換のためのワークショップの準備も進めている。