| Project/Area Number |
16KT0079
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 特設分野 |
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| Research Field |
Constructive Systems Biology
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
YOKOYA Akinari 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (10354987)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
服部 佑哉 東京工業大学, 工学院, 助教 (30709803)
今岡 達彦 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線影響研究部, チームリーダー(定常) (40356134)
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| Research Collaborator |
FUKUNAGA Hisanori
KAMINAGA Kiichi
SUGIMOTO Masatoshi
WATANABE Ritsuko
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| Project Period (FY) |
2016-07-19 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | 放射線影響 / 放射光X線マイクロビーム / 器官培養組織 / 細胞競合 / 放射線適応応答 / 数理モデル / 放射線細胞応答 / 非線形な細胞応答 / 器官培養細胞集団 / カルシウム振動 / 非線形細胞応答 / 放射線ストレス / PKCa / MAPKa / フィードバック / 放射線 / ストレス応答 / 分子スイッチング / Ｘ線マイクロビーム / 細胞周期 / スイッチング |
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| Outline of Final Research Achievements |
A novel experimental approach was established to investigate nonlinear cellular responses to radiation stresses using synchrotron X-ray microbeam which allows targeting a particular region in a cell or cell population. Combining the beam technique with fluorescent probes, cell competition induced by irradiation or tissue-sparing effect can be analized. The theoretical modeling of cellular response initiated by DNA damage and repair, as well as various network reactions including feedback loops in the radiation adaptive response, was also established.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
細胞内・細胞間の複雑な反応ネットワークとして放射線に対する生体の頑強性と影響生起を捉え、これを実験と理論の両面から検討した本研究は、従来の研究手法には無いシステム生物学的な視点からの知見を当該研究領域に加えることができた。特に放射光X線マイクロビームをツールとして、細胞・細胞集団の特定部位にのみ放射線を照射することで、細胞（集団）応答の非線形性を検討するための有力なツールの開発に成功した。また、複雑な放射線適応応答についてもこれを数理モデル化することに初めて成功し、当該研究分野にシステム生物学の手法を初めて適用する先駆けとなった。
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