| Project/Area Number |
19K22993
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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 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
塚本 哲 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (90511460)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
天羽 拓 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (40453922)
宮内 良広 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (70467124)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | ミトコンドリア / 力学刺激 |
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| Outline of Research at the Start |
メカノセンサとは，細胞に与えられた力学的な刺激を生理応答に変換するタンパク質です．一方で，ミトコンドリアは細胞内でATP合成など重要な機能を担う細胞内小器官です．本研究では，メカノセンサがミトコンドリアに存在するか検証し，メカノセンサを特定します．それ特定することで，力学的な環境に晒された部位におけるミトコンドリアが関与した疾患を対象とした新薬を開発する指針を提供することが期待されます．
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| Outline of Annual Research Achievements |
メカノセンサとは，細胞に与えられた力学的な刺激を生理応答に変換するタンパク質である．それらは細胞内に点在しており，細胞膜や細胞骨格，接着斑などに多く存在する．ミトコンドリアは細胞内でATP合成などの機能を持ち，細胞に力学的な刺激が与えられると，その機能を変化させる．また，ミトコンドリアは形状を常に変化させており，細胞骨格とも物理的に結合している．細胞全体に力が与えられると細胞骨格が変形することにより，細胞全ミトコンドリアも変形する．ゆえに，細胞に与えられた力学的な刺激によりミトコンドリアにあるメカノセンサが作動し，ミトコンドリアの機能が変化している可能性が考えられる．しかしながら，ミトコンドリアにメカノセンサが存在するのか，未だ不明なままである．本研究の目的は，メカノセンサがミトコンドリアに存在するか検証し，メカノセンサを特定することである．
１年目において，ミトコンドリアに力学的な刺激を与える方法を検討した．当初の計画では，微小針の先端部でミトコンドリアに歪み負荷を与える予定であった．しかしながら，その手法は煩雑であり，１回の実験で１点の実験データしか得ることができず，実験データの積み重ねに困難が生じることが予想されるとの結論に達した．そこで，磁気ビーズに抗体を接着させ，磁気ビーズをミトコンドリアに接着させ，磁気ビーズに力を与えることでミトコンドリアに力学的な刺激を与える系を構築する準備を行った．
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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
当初の予定とは異なる方法ではあるものの，ミトコンドリアに力学的な刺激を与える方法についての検証が順調に進んでいるため．
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| Strategy for Future Research Activity |
ミトコンドリアに力学的な刺激を与え，ミトコンドリアに与えられた力について実測できるようにする．
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