| Project Area | Chrono-proteinology: principle and design for protein timers |
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| Project/Area Number |
21H05133
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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 | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
Toda Hirofumi 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (80862010)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大出 晃士 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (40612122)
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| Project Period (FY) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥32,760,000 (Direct Cost: ¥25,200,000、Indirect Cost: ¥7,560,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
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| Keywords | 睡眠 / ショウジョウバエ / タンパク質 / 遺伝学 / 生化学 / 時間生物学 / シミュレーション / 恒常性 / 行動 |
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| Outline of Research at the Start |
ショウジョウバエを用いたゲノム規模での行動学的スクリーニングから、新規の睡眠誘因遺伝子「nemuri」を同定することに成功した。興味深いことに、Nemuriは172アミノ酸からなる比較的小さなポリペプチドで、細胞内で凝集体構造を取ることが判明した。本研究では、Nemuriの高次構造体形成活性に着目し、凝集体構造に含有される因子を同定し、その機能を解析する。また、Nemuriペプチドの物性を制御・設計することにより、睡眠誘導活性（どのくらい深く・長く寝るのか）を操作することを目標とする。これにより、Nemuriをモデルポリペプチドとした時間タンパク質の備えるべき特性を生化学的に明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aims to deepen the understanding of the detailed molecular mechanism of the novel sleep-inducing gene "nemuri." Specifically, this study focuses on the protein complex formation and the activity governed by the Nemuri protein. We tried to comprehensively identify proteins contained within Nemuri aggregate structures and analyzes their functions. Furthermore, by predicting the structure and physical properties of Nemuri, the study aims to unravel its association with sleep-inducing activity. Through these approaches, we aim to elucidate the biochemical and structural properties of Nemuri as a model polypeptide.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
睡眠はヒトを含む動物が有する高次の生理現象であるが、その本質的な意義や分子・神経メカニズムは謎に包まれたままである。モデル生物であるショウジョウバエを用いて無作為・ゲノム規模でおこなった行動スクリーニングによって睡眠を強く誘引する新規の遺伝子が同定された。この新規遺伝子Nemuriの機能を解明することで、睡眠の分子・神経メカニズムに対する理解を深める重要な学術的意義があり、特に先進国でもっとも睡眠に悩まされれている我が国の国民にとっては、睡眠の制御メカニズムを解き明かすことは社会的にも非常に重要な意義がある。
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