| Project/Area Number |
22K20636
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 細胞内温度 / ミトコンドリア / 筋管形成 / MTCH2 / 筋細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、生命活動を司る物理量である温度が、1細胞、さらには細胞内小器官の階層で変動することが国内外より数多く報告されてきた。さらに、本申請者のこれまでの研究から、個々の細胞が自らの温度を能動的に制御している可能性も明らかになっている。一方で、これらの現象の生理的意義は依然として殆ど不明である。
そこで、本研究では「細胞内の温度変動は細胞現象を誘導するシグナル（トリガー）となる」との仮説を立て、細胞自律的な温度変動により局在や存在状態が変化する分子を探索する。また、同定した分子が有する温度依存的な機能を解析することにより、細胞機能における細胞内温度の作用点を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we hypothesized that local temperature fluctuations at the sub-cellular level could trigger biological phenomena by affecting cell signaling. We focused on mitochondria as intracellular heat sources and investigated the relationship between mitochondrial metabolic activity and myoblast differentiation. Our findings revealed a regulatory mechanism for myotube formation mediated by MTCH2, a mitochondria-localized protein that plays a critical role in cell determination and energy metabolism. Additionally, we also succeeded in establishing a method for proximity labeling of cytosolic proteins near mitochondria and an intracellular temperature measurement technique in myoblast.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
研究者のこれまでの研究により、1細胞レベルの能動的かつ自律的な温度制御が明らかになっていたが、その明確な意義は不明であった。今回、エネルギー代謝と筋管形成に焦点を絞った解析を展開することにより、筋芽細胞の分化に関連するシグナル伝達経路が細胞内温度変動の作用点である可能性が新たに示された。また、MTCH2依存的な筋管形成メカニズムが個体レベルで実証された暁には、筋疾患や筋機能不全の治療・改善法に新たな知見をもたらすことも期待される。
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