| Project/Area Number |
22K19273
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
Suzuki Madoka 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (40350475)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 牧人 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 (40609236)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 構成的手法 / 細胞内熱物性 / 熱産生 / 光熱変換 / MDシミュレーション |
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| Outline of Research at the Start |
研究代表者らは最近に、局所的な熱伝導率を計測できる新しい手法を開発することで、細胞内の熱伝導率を計測することに成功した。しかし、未知である細胞内熱物性のごく一部が明らかとされたに過ぎない。本研究において、細胞内で熱伝導率を計測するのと同時にその局所環境を同定することと、細胞を構成する因子の一つ一つが熱伝導にどのように影響するのかを確かめることに、挑戦する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this project, we focused on elucidating the mechanism of thermal regulation at the cellular level. The three issues addressed in this study were (1) experimental verification of low thermal conductivity in living cells using hybridized nanoprobes with high precision and functionality and artificial cellular systems, (2) analysis of elementary processes of chemical and mechanical energy conversion by protein molecules using molecular dynamics simulations, and (3) experimental exploration of the response of biomolecules and molecular assemblies to heat and its physiological significance, which have provided important insights into the mechanisms of heat flow regulation at the cellular level. We have obtained important insights into the mechanisms of heat flow regulation at the cellular level.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
細胞内の生化学反応から生じる熱の放出、すなわち熱産生は、生物個体の体温恒常性の維持に必須の役割を果たしている。いっぽう生化学反応それ自体も熱流から影響を受ける。本研究から、細胞レベルで熱流がどのような影響を与え、どのように調節されているのかについて、重要な知見が得られた。これらの成果は、生命維持に果たす熱産生の役割を理解するうえで重要であると考えられる。
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