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pH応答生物学の創成

総括班

研究領域pH応答生物学の創成
研究課題/領域番号 20H05787
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関京都大学

研究代表者

高橋 重成  京都大学, 工学研究科, 准教授 (70604635)

研究分担者 栗原 晴子  琉球大学, 理学部, 教授 (40397568)
船戸 洋佑  京都大学, 工学研究科, 准教授 (60505775)
岡村 康司  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80201987)
久保田 好美  独立行政法人国立科学博物館, 地学研究部, 研究主幹 (80710946)
研究期間 (年度) 2020-10-02 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードpH / pHストレス適応 / シグナル伝達 / がん / 発生 / 海洋酸性化 / pH適応 / 転写因子
研究開始時の研究の概要

本領域ではpHに対する生物学的理解に変革を起こすべく、「pH応答生物学の創成」という新概念を掲げ、がん、発生、中枢神経、海洋生物、進化の若手トップランナーを集結させている。このような組織が単なる総花的な集団ではなく集約的な連携の下、一つの目標に向かうために、総括班はその要として、領域内の緊密な有機的連携を組織し、研究推進方策の検討、領域の評価と助言を積極的に行う。特に、本領域では生物・医学研究者と進化・海洋生物学研究者の接合が枢要であり、班員間の共同研究費は総括班が最大限の支援を行う。また、研究成果の本応募領域外への浸透、メディアやホームページによる社会への発信・広報にも積極的に取り組む。

研究成果の概要

これまで隔たりが大きかった生理・医学と海洋生物・進化学を繋ぐ土台を構築した点が最大の成果である。例えば、これまで不可能とされていたユビエダハマサンゴからのDNA・RNA抽出を試行錯誤の結果成功し、世界に先駆けて全ゲノム配列を同定した。また、アウトリーチ活動、特に未来を担う子供達に向けた啓蒙活動を精力的に行い、国立科学博物館での市民向け講座[参加人数:現地・オンライン合わせて約300名(内、高校生以下約50名)]、生理学会大会にて「第100回記念シンポジウム」という冠を賜り開催したシンポジウムなどが好例である。未来型研究体系の構築という点で、想定以上の成果が得られたものと思われる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本領域は、pH関連生命現象(pH適応機構、pHシグナル)を地球の歴史や生命の進化史という時間軸で俯瞰的に捉えようとするものであり、かつてこれ程までに学際的な広がりを持たせた領域研究は存在しない。本領域がもたらす波及効果は、ヒトを対象とした基礎医学に留まらず、幅広い生物種にとって深刻な問題である海洋酸性化にまで視野に入れたものである。今後さらに海洋だけではなく、大気や温度など気候変動にともなう地球上全ての生命体の適応を、「学術の力」で理解し将来的な解決への道筋を作っていくための、「さきがけ」ともなる。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 6件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 14件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 10件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] <i>N</i>-Methylamide-structured SB366791 derivatives with high TRPV1 antagonistic activity: toward PET radiotracers to visualize TRPV12022

    • 著者名/発表者名
      Kida Tatsuya、Takahashi Nobuaki、Mori Masayuki X.、Sun Jiacheng H.、Oota Hideto、Nishino Kosuke、Okauchi Takashi、Ochi Yuta、Kano Daisuke、Tateishi Ukihide、Watanabe Yasuyoshi、Cui Yilong、Mori Yasuo、Doi Hisashi
    • 雑誌名

      RSC Medicinal Chemistry

      巻: 13 号: 10 ページ: 1197-1204

    • DOI

      10.1039/d2md00158f

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between S4 and the phosphatase domain mediates electrochemical coupling in voltage-sensing phosphatase (VSP)2022

    • 著者名/発表者名
      Mizutani Natsuki、Kawanabe Akira、Jinno Yuka、Narita Hirotaka、Yonezawa Tomoko、Nakagawa Atsushi、Okamura Yasushi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 26 ページ: 2200364119-2200364119

    • DOI

      10.1073/pnas.2200364119

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rapid reverse genetics systems for Nothobranchius furzeri, a suitable model organism to study vertebrate aging2022

    • 著者名/発表者名
      Oginuma Masayuki、Nishida Moana、Ohmura-Adachi Tomomi、Abe Kota、Ogamino Shohei、Mogi Chihiro、Matsui Hideaki、Ishitani Tohru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 11628-11628

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15972-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spotlight on the Binding Affinity of Ion Channels for Phosphoinositides: From the Study of Sperm Flagellum2022

    • 著者名/発表者名
      Kawai Takafumi、Okamura Yasushi
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 13 ページ: 1-5

    • DOI

      10.3389/fphys.2022.834180

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Importance of the renal ion channel TRPM6 in the circadian secretion of renin to raise blood pressure2021

    • 著者名/発表者名
      Funato Yosuke、Yamazaki Daisuke、Okuzaki Daisuke、Yamamoto Nobuhiko、Miki Hiroaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 3683-3683

    • DOI

      10.1038/s41467-021-24063-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Engineering voltage sensing phosphatase (VSP)2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui Hidekazu、Mizutani Natsuki、Okamura Yasushi
    • 雑誌名

      Methods in Enzymology

      巻: 654 ページ: 85-114

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2021.01.003

    • ISBN
      9780128239247
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Heterologous functional expression of ascidian Nav1 channels and close relationship with the evolutionary ancestor of vertebrate Nav channels2021

    • 著者名/発表者名
      Kawai Takafumi、Hashimoto Masaki、Eguchi Natsuki、Nishino Junko M.、Jinno Yuka、Mori-Kreiner Risa、Aspaker Mans、Chiba Daijiro、Ohtsuka Yukio、Kawanabe Akira、Nishino Atsuo S.、Okamura Yasushi
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 296 ページ: 100783-100783

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2021.100783

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ocean warming and acidification modify top-down and bottom-up control in a tropical seagrass ecosystem2021

    • 著者名/発表者名
      Listiawati Vina、Kurihara Haruko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 13605-13605

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92989-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential local adaptation of corals at acidified and warmed Nikko Bay, Palau2021

    • 著者名/発表者名
      Kurihara H, Watanabe A, Tsugi A, Mimura I, Hongo C, Kawai T, Reimer JD, Kimoto K, Gouezo M, Golbuu Y.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 11 号: 1 ページ: 11192-11192

    • DOI

      10.1038/s41598-021-90614-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural basis for the Mg2+ recognition and regulation of the CorC Mg2+ transporter2021

    • 著者名/発表者名
      Huang Yichen、Jin Fei、Funato Yosuke、Xu Zhijian、Zhu Weiliang、Wang Jing、Sun Minxuan、Zhao Yimeng、Yu Ye、Miki Hiroaki、Hattori Motoyuki
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 7

    • DOI

      10.1126/sciadv.abe6140

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of Oxidative Stress and Ca2+ Signaling in Psychiatric Disorders2021

    • 著者名/発表者名
      Nakao A, Matsunaga Y, Hayashida K, Takahashi N.
    • 雑誌名

      Front Cell Dev Biol.

      巻: 9 ページ: 615569-615569

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.615569

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Oncogenic PRL Protein Causes Acid Addiction of Cells by Stimulating Lysosomal Exocytosis.2020

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Funato, Atsushi Yoshida, Yusuke Hirata, Osamu Hashizume, Daisuke Yamazaki, Hiroaki Miki
    • 雑誌名

      Developmental cell

      巻: 55 号: 4 ページ: 387-397

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2020.08.009

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D Culture Models with CRISPR Screens Reveal Hyperactive NRF2 as a Prerequisite for Spheroid Formation via Regulation of Proliferation and Ferroptosis2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi N, Cho P, Selfors LM, Kuiken HJ, Kaul R, Fujiwara T, Harris IS, Zhang T, Gygi SP, and Brugge JS
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 80 号: 5 ページ: 828-844

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2020.10.010

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulation of hepatic oxidative stress by voltage‐gated proton channels (Hv1/VSOP) in Kupffer cells and its potential relationship with glucose metabolism2020

    • 著者名/発表者名
      Kawai Takafumi、Kayama Kento、Tatsumi Shoki、Akter Sharmin、Miyawaki Nana、Okochi Yoshifumi、Abe Manabu、Sakimura Kenji、Yamamoto Hiroyasu、Kihara Shinji、Okamura Yasushi
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 34 号: 12 ページ: 15805-15821

    • DOI

      10.1096/fj.202001056rrr

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hv1/VSOP regulates neutrophil directional migration and ERK activity by tuning ROS production.2020

    • 著者名/発表者名
      Okochi Y, Umemoto E, Okamura Y.
    • 雑誌名

      Journal of Leukocyte Biology

      巻: 107 号: 5 ページ: 819-831

    • DOI

      10.1002/jlb.2a0320-110rr

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Potential Acclimatization and Adaptive Responses of Adult and Trans-Generation Coral Larvae From a Naturally Acidified Habitat2020

    • 著者名/発表者名
      Kurihara H, Suhara Y, Mimura I, Golbuu Y.
    • 雑誌名

      Front. Mar. Sci.

      巻: 7 ページ: 581160-581160

    • DOI

      10.3389/fmars.2020.581160

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 腫瘍内H2O2イメージングにより明らかになった新規がん酸化ストレス防御機構2022

    • 著者名/発表者名
      高橋 重成
    • 学会等名
      第16回日本分子イメージング学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腫瘍内H2O2イメージングにより明らかになった新規がん酸化ストレス防御機構2022

    • 著者名/発表者名
      高橋 重成
    • 学会等名
      第31回 日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxidative Stress Defense Programs in Cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Takahashi
    • 学会等名
      Redox week in Sendai 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Oxidative Stress Defense Programs in Cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Takahashi
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会・第43回日本臨床薬理学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxidative Stress Defense Programs in Cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Takahashi
    • 学会等名
      ION CHANNELS & CANCER MEETING 2022 in France
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular evolutionary study reveals TRPA1 channel as the hypoxic stress sensor that regulates blood supply to the fetus in maternal anemia2022

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Takahashi
    • 学会等名
      78th IRCMS seminar at Kumamoto University
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん細胞による酸化ストレス適応戦略2022

    • 著者名/発表者名
      高橋重成
    • 学会等名
      臨床X工学(化学) 異分野交流会 京都大学
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] pHストレス・酸化ストレスの連関2021

    • 著者名/発表者名
      高橋重成
    • 学会等名
      第94回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxidative Stress Defense in Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Takahashi
    • 学会等名
      Smart Aging Research Center at Tohoku University
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxidative Stress Defense Programs in Cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Takahashi
    • 学会等名
      Cancer Program Meeting in Broad Institute of MIT
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] pH応答生物学の創成

    • URL

      https://www.transformative-research-area.ph-biology.net/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 過酸化水素の製造方法2021

    • 発明者名
      高橋重成、藤原拓郎、森泰生、坂口怜子
    • 権利者名
      高橋重成、藤原拓郎、森泰生、坂口怜子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-083340
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-10-30   更新日: 2025-01-30  

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