2019 Fiscal Year Annual Research Report
Visualizing cell function dynamics in virtual outer space
Publicly Offered Research
| Project Area | "LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE" |
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| Project/Area Number |
18H04990
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
阪上 朝子 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (90462689)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 疑似微小重力 / 蛍光プローブ / ライブイメージング / 宇宙放射線 / モバイル顕微鏡 / Fucci |
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| Outline of Annual Research Achievements |
擬似微小重力環境および擬似宇宙放射線曝露実験における“direct visualization”を実現するための技術開発を進めた。
A:3Dクリノスタットに設置可能な蛍光顕微鏡システムの開発を２つのアプローチにより進めた。L-eye ZeroG-Palm は蛍光1色取得版について完成させた(蛍光2色版は検証中)。吉田モデルは、シーケンシャル撮影プログラムを構築しフィルター切替を自動化することで蛍光2色+透過像の経時的撮影を達成した。複数の細胞現象の同時可視化が可能となる。今後は小型化を目指し、JAXA小型衛星ミッションなどの参画研究に対して本システムの運用を提案する。
B:疑似微小重力により発現量が大きく変化する遺伝子の抽出を目指し、まずRPE-1細胞を用いて実験を行った。10個の候補遺伝子を抽出しており、今後重力と細胞環境との関連を解析し、宇宙規模での基本的生命現象の理解の一端となるよう貢献をめざす。
C:DNA傷害による細胞周期撹乱を可視化する実験系(Molecular Cell. 2017)を、擬似宇宙放射線曝露実験に適用し、その影響を“direct visualization”する実験を進めた。高橋昭久先生（群馬大学：X線、炭素線）、小林純也先生（京都大学：γ線）、阿部知子先生（理研：炭素線、アルゴン線）と共同研究を行い、データ解析が進行中である。
D:これまでに種々の細胞に様々な因子で細胞恒常性攪乱を誘発し、細胞のふるまいを可視化する実験を行ってきた。その過程で、特異的な条件においてのみ細胞がendoreplicationを選択する場面に多々遭遇し、ストレス応答の一指標と仮定した。抗がん剤処理や放射線障害、疑似微小重力によっても、endoreplicationを起こす条件の探索を行った。並行して次世代シーケンシング解析を行っており、今後新奇ストレスマーカーの抽出を目指す。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
10.研究発表、[雑誌論文]に記した1件は、Review である。
10.研究発表、[学会発表]に記した2件については、新型コロナウイルス感染症への対策として、中止もしくは誌上発表へと切り替わった。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Space Radiation Biology for “Living in Space”2020
Author(s)
Furukawa S、Nagamatsu A、Nenoi M、Fujimori A、Kakinuma S、Katsube T、Wang B、Tsuruoka C、Shirai T、Nakamura A J.、Sakaue-Sawano A、Miyawaki A、Harada H、Kobayashi M、Kobayashi J、Kunieda T、Funayama T、Suzuki M、Miyamoto T、Hidema J、Yoshida Y、Takahashi A
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Journal Title
BioMed Research International
Volume: 2020
Pages: 1～25
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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