| Project/Area Number |
21H02446
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43040:Biophysics-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
Sudo Yuki 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (10452202)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | ロドプシン / 光 / 生物物理 / オプトジェネティクス / 光遺伝学 / エネルギー変換 |
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| Outline of Research at the Start |
ロドプシンは、多様な生物に存在する光受容膜タンパク質の総称で、生命における光依存的機能を司るとともに、人為的な光操作（オプトジェネティクス）分子として利用されている。
本研究は、ロドプシンとは何か？という根源的な問いに答えるため、「ロドプシン基底関数（x1a1 + x2a2 + … xiai）の理解と利用」を目的とする。具体的には、多様なロドプシンの①探索と②解析を行い、機能や物性を定量的に比較することで、基底ベクトル：x1, x2, … xi を算出し、ロドプシンの素因子を明らかにする。加えて、係数 a1, a2, …ai を算出し、合理的分子設計と新奇光操作ツール開発を行う（③操作）。
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| Outline of Final Research Achievements |
Rhodopsin is a photoreceptive membrane protein found in a variety of organisms. It is involved in various biological functions through the conversion of light energy and information and is also used in optogenetics as an artificial light-manipulating molecule. This research focuses on the fundamental question: What is rhodopsin? To answer this question, we aimed to understand and utilize rhodopsin's basic functions. In this study, we conducted research on rhodopsin in three areas: 1) exploration, 2) analysis, and 3) manipulation, and obtained many fruitful results (20 original papers, 12 reviews/commentaries, etc.). This raises the question: What is rhodopsin? In addition to this basic understanding, we also achieved results in applied applications, such as the development of optogenetic tools using rhodopsin, which had a significant impact both domestically and internationally.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、生物中で光を情報やエネルギーに変換する光受容タンパク質「ロドプシン」の機能や物性の理解（基礎的研究）を進めるとともに、ロドプシンを用いた生命機能の人工的な光制御（例：細胞死誘導によるがん治療、光崩壊カプセルによる物質送達）に成功し、応用面でも成果をあげた。光であらゆる生命現象を制御し、病気の治療や物質の合成につながる未来社会（光をくすりへ！）につながることが期待される。
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