The molecular mechanisms of active hypometabolism
| Project Area | Mammalian hibernation biology ~ survival strategies via hypometabolism and hypothermia |
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| Project/Area Number |
20H05767
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Sunagawa Genshiro 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (70710250)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清成 寛 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (40721048)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥39,780,000 (Direct Cost: ¥30,600,000、Indirect Cost: ¥9,180,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
Fiscal Year 2020: ¥14,040,000 (Direct Cost: ¥10,800,000、Indirect Cost: ¥3,240,000)
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| Keywords | 冬眠 / 休眠 / 遺伝子改変ハムスター / 低代謝耐性 / 低温耐性 / 日内休眠 / ハムスター / QIH / 能動的低代謝 |
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| Outline of Research at the Start |
哺乳類には冬眠（数ヶ月）や日内休眠（数時間）などの休眠状態（能動的低代謝）となる種が存在する。休眠中は少ない酸素消費量でも生存可能な省エネ状態だが、その原理はほとんど分かっていない。本研究では冬眠様状態を誘導できるマウスを駆使し、省エネ機構の重要因子をあぶり出し、遺伝子改変動物でin vivo/in vitroの代謝解析を通して省エネ機構の分子ネットワークを明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
The goal of this project was to elucidate the principles of energy conservation mechanisms during hibernation using mice exhibiting hibernation-like states, aiming to decipher the molecular networks that enable mammals' hibernation. Firstly, using a hibernation-like model mouse, differences in gene expression during hibernation and under normal conditions were observed in multiple organs, and a list of genes related to the control of the hibernation energy-saving mechanism was compiled. Next, to verify whether these genes actually contribute causally to the energy-saving mechanism, Cas9 protein and gRNA were directly introduced into the fertilized eggs of Qrfp(cre/+) mice, and the relevant gene knockout (KO) mice were created to observe the hibernation-like state phenotype. Furthermore, in order to verify the importance of these relevant genes in seasonal hibernation, the development of gene modification techniques for hamsters was carried out.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本成果の学術的意義は、冬眠様モデルマウスを用いることで、季節性の冬眠動物では実現が難しい低代謝だが体温は高い状態、すなわち「温かい冬眠状態」を研究対象にしたことである。このアプローチにより、今後、これまでの冬眠動物の研究からは見出すことができなかった、休眠の省エネ機構に注目した遺伝子などが見つかることが期待される。本研究は基礎研究であるため、社会的意義を直ちに見出すことは難しい。しかし、休眠省エネ機構の理解の先には、人間を含めた冬眠をしない動物を冬眠させることで臨床を高品位化し、実生活をより豊かにすることが見込まれているため、長い目で見たときに本研究は大きな社会的意義を持つ可能性は十分にある。
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Report
(4 results)
Research Products
(14 results)
