Elucidation of biomolecular cluster formation and supramolecular structural transition in cell size space

Planned Research

Project Area	Biological cluster: dynamic assembly and functional properties of supramolecular complexes in cells
Project/Area Number	24H02287
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (III)
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	柳澤実穂東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (50555802)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	車兪徹国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 主任研究員 (40508420)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2029-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥129,740,000 (Direct Cost: ¥99,800,000、Indirect Cost: ¥29,940,000) Fiscal Year 2025: ¥24,050,000 (Direct Cost: ¥18,500,000、Indirect Cost: ¥5,550,000) Fiscal Year 2024: ¥34,840,000 (Direct Cost: ¥26,800,000、Indirect Cost: ¥8,040,000)
Keywords	人工細胞 / 核形成 / 枯渇効果 / 合成生物学 / ソフトマター
Outline of Research at the Start	超分子複合体の物理的理解には試験管内での再構成は欠かせないが、細胞中と同じ構造の再現は容易ではない。柳澤らは人工細胞で細胞内環境を再現し、生体高分子の構造形成が試験管内と異なることの発見から、細胞内環境が超分子複合体の形成へ寄与する可能性を示した。本研究では、高分子混雑と空間特性を制御可能な人工細胞を用いて、超分子複合体を再構成し、その形成機構や特性に関わる物理量を解析する。また、クライオET等から得られた構造データと比較し、細胞サイズ空間効果が構造形成に及ぼす影響を明らかにする。さらに、領域内のシミュレーション研究と連携し、超分子複合体の形成機構や構造特性を物理学的に理解する。