| Project/Area Number |
23K17452
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 59:Sports sciences, physical education, health sciences, and related fields
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| Research Institution | Nippon Sport Science University |
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Principal Investigator |
田村 優樹 日本体育大学, 体育学部, 准教授 (20794978)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥23,140,000 (Direct Cost: ¥17,800,000、Indirect Cost: ¥5,340,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
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| Keywords | 骨格筋 |
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| Outline of Research at the Start |
我々は、視覚臓器である「目」を通して、物体の色や大きさ、動きなどを認知している。これは、網膜の「光受容体タンパク質」によって光が感知されることによる。一方、驚くべきことに、様々な光受容体タンパク質が、「骨格筋」においても発現していることを我々は予備的検証を通して突き止めた。本研究では、まず「なぜ、非視覚臓器である骨格筋においても、光受容体が発現しているのか？」といった問いを検討する。このような取り組みを通して、骨格筋に光受容体が発現していることの生理的意義の解明に挑む。さらに、解明した生理的意義を踏まえて、光を利用した新たな物理療法の開発を見据えた基礎・橋渡し研究を展開する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、視覚臓器である「目」を通して、物体の色や大きさ、動きなどを認知している。これは、網膜の「光受容体タンパク質」によって光が感知されることによる。一方、驚くべきことに、様々な光受容体タンパク質が、「骨格筋」においても発現していることを我々は予備的検証を通して突き止めた。本研究では、まず「なぜ、非視覚臓器である骨格筋においても、光受容体が発現しているのか？」といった問いを検討する。このような取り組みを通して、骨格筋に光受容体が発現していることの生理的意義の解明に挑む。さらに、解明した生理的意義を踏まえて、光を利用した新たな物理療法の開発を見据えた基礎・橋渡し研究を展開する。
2024年度は、光刺激に対する一過性の骨格筋細胞の生理応答を明らかにするための実験を検討するための予備的検証を行った。具体的には、光刺激後に骨格筋細胞の代謝物のプロファイリングを実施するための高速液体クロマトグラフ-質量分析計の実験条件の設定を行った。試料の分離カラムは、C18、PFPP、HILICを使い分けることで本研究の評価対象とする代謝物を概ね網羅的に測定できることが確かめられた。また、骨格筋の培養細胞および骨格筋組織を対象とした検討では、メタノール/クロロホルム/水を用いる方法とアセトニトリルを用いる方法では、より抽出される代謝物に違いが生じることが示されている。現在は、分析条件の最終調整段階にあり、実験条件の妥当性が担保され次第、実際の光刺激を行った骨格筋細胞および骨格筋組織の分析を進行する予定である。なお、予備的な取り組みでは、光刺激によって、一部のアミノ酸と有機酸の代謝物の量の変動が観察されていることから、本実験においても、これらの代謝物に特に注目をして検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験条件・分析条件を設定するための予備的検証が、想定よりも早く完了しそうであるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記の通り、光刺激に対する骨格筋細胞・骨格筋組織の代謝物の変化について、まず検討を進める。また、細胞内の情報伝達経路の応答および一過性の光刺激に対する遺伝子発現応答も合わせて明らかにし、光刺激に対する骨格筋の一過性の分子生理的応答を解き明かす。また、光の照射波長を幅広く検討することで、「色」依存的な細胞応答についても明らかにしていく予定である。その際に、光受容体の発現をノックアウトもしくはノックダウンさせた条件を設け、光刺激に対する一過性の応答が、光受容体に依存したものであるのか否かについても明らかにしていく予定である。
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