2023 Fiscal Year Annual Research Report
Heterogeneous thermal signaling in a muscle cell
| Project Area | Trans-scale thermal signalling in muscle |
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| Project/Area Number |
22H05053
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
鈴木 団 大阪大学, 蛋白質研究所, 准教授 (40350475)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栗崎 以久男 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 主任研究員 (50583340)
小林 琢也 順天堂大学, 医学部, 助教 (60468585)
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| Project Period (FY) |
2022-05-20 – 2025-03-31
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| Keywords | 筋肉 / 熱散逸 / MDシミュレーション / 構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画班A01は、細胞（A02）およびモデル動物（A03）を用いる他の計画班が対象とする、より大きなスケールで見られる熱シグナリングを、分子・細胞のスケールから解釈できる実験的・理論的な基盤の構築を目的としている。特に筋肉細胞の高い異方性に着目し、①光学顕微鏡を用いた計測および②分子動力学シミュレーションにより、局所における熱の散逸過程を明らかにすること、また筋肉細胞を構成するタンパク質や脂質といった生体分子について、その内部を散逸する熱を原子スケールで理解することを目指している。
研究テーマ①および②について、2023年度は以下の内容を実施した。①細胞内の熱の散逸を計測するため、局所加熱するナノ粒子と蛍光温度プローブそれぞれの新規開発を進めた。いずれも複数のナノ材料開発を並行して推進しており、研究期間内に論文成果としての公開を目指せる段階まで進捗した。②昨年度に開始した、ミオシン分子によるATP加水分解の初期過程の解析が完了し、その結果を含む内容について研究会で講演した。研究期間内に論文成果として公開することを見込む。また悪性高熱症に関連したRyR1変異体について、より多数の変異体の解析を進めた。その結果、熱応答のメカニズムを解明できる可能性が見いだされ、解析をさらに進めており、得られた結果を複数の学会発表で報告した。
論文成果としては、まずA02班との共同研究成果として1報の原著論文を発表した。この成果によって、A02班の筆頭著者がCranefield postdoctoral fellow awardを受賞した。各所属機関から合同プレスリリースを日本語および英語の両方で行った。Altmetric Attention Scoreが250を超え、国際的に広く注目を集めた。次にA01～A03班全ての共同研究成果として、「熱シグナリング」の概念を国内外へ発信する総説を1報発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
A01班単独の研究が順調に進捗していることに加えて、A02班との共同研究成果が原著論文として掲載され、その成果がA02班の筆頭著者による国際的な受賞につながったほか、A01～A03全ての共同研究成果として領域の活動をまとめた総説が掲載されるなど、領域への貢献が当初の計画を上回ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
A01班の個別の課題を推進すると共に、班間連携を継続して、研究期間内に領域として最大限の成果が得られるよう努める。
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[Presentation] ミオシンと制御タンパク質は骨格筋と心筋において加温による活性化を相補的に制御する2024
Author(s)
Ishii, S., Oyama, K., Kobirumaki-Shimozawa, F., Nakanishi, T., Nakahara, N., Suzuki, M., Ishiwata, S., Fukuda, N.
Organizer
第101回日本生理学会年会
Int'l Joint Research
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