| 研究領域 | メガダルトン生命機能深化ダイナミクス |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05156
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
車 兪徹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 主任研究員 (40508420)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
33,280千円 (直接経費: 25,600千円、間接経費: 7,680千円)
2023年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2022年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2021年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | 合成生物学 / 人工細胞 / 無細胞合成系 / 脂質膜 / リン脂質 / 膜タンパク質 / 無細胞系 / 生命の起源 / タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では生命の最も生命らしい特徴である自己複製に着目し、細胞を形成する膜が成長し分裂する現象を再現することを目標とする。具体的には、アセチルCoA合成、脂肪酸合成、リン脂質合成という複数の細胞機能を構成要素から再構築し、人工膜内で統合することで増殖する人工細胞システムの構築を目指す。複雑な細胞内反応を詳細に定量的に解析できる人工細胞システムは、構造生物学的理解をよりリアルに細胞内環境を反映した機能的理解につなげることや、分子動力学計算のための純度の高い基盤データの供給を可能とすることが期待できる。本領域内でこれらの連携を達成し、構造生命システム科学という新しい分野を切り開くことを目指す。
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| 研究成果の概要 |
細胞の自己複製能を再現するために、細胞膜の自己成長を人工細胞形で再現する実験をおこなった。具体的には試験管内でリン脂質を合成する系を構築し、これをリン脂質膜小胞の内部で反応させた。その結果、母人工細胞膜の約10%にあたる100uMのリン脂質を合成することに成功した。これにより、自己成長する人工細胞の技術基盤を構築することができた。この成果をもとに、原著論文2報と共著論文1報を報告した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非生物である分子と遺伝子から生きた細胞を作り出す人工細胞研究は、生命システムの包括的な理解につながる研究である。また、全ての分子の種類と濃度が把握できる人工細胞系は、新たな遺伝子発現システムとしての利用価値が高い。これは多くの生命科学分野において基本的な技術になるだけではなく、創薬や物質生産などの産業に結びつくものである。今回の成果は人工細胞研究の1番の課題である、”自己複製の再現化”を解決するための、最も合理的で実現可能性の高い手法であるといえる。そのため当該研究分野を今後大きく発展させるものであるといえる。
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