| 研究領域 | ゆらぎと構造の協奏：非平衡系における普遍法則の確立 |
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| 研究課題/領域番号 |
25103012
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
吉川 研一 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80110823)
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| 研究分担者 |
鶴山 竜昭 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (00303842)
市川 正敏 京都大学, 理学研究科, 講師 (40403919)
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| 研究期間 (年度) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
77,220千円 (直接経費: 59,400千円、間接経費: 17,820千円)
2017年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2016年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2015年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2014年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2013年度: 22,360千円 (直接経費: 17,200千円、間接経費: 5,160千円)
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| キーワード | 生命物理学 / 非平衡開放系 / 時空間秩序 / ソフトマター / 非線形ダイナミクス / 非平衡ゆらぎ / ゲノムDNA / 病態の物理 / 光運動系 / 生命物理 / 非線形 / 非平衡ダイナミクス / 非平衡解放系 |
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| 研究成果の概要 |
生物、非生物の壁を乗り越え、非平衡ゆらぎから秩序の生成するシナリオを物理学的な視点で解明することを目指した。吉川グループでは、ゲノムサイズDNAの折り畳み相転移のダイナミックス、細胞サイズ微小空間の特異性,マイクロ・ナノシステムにおける化学→運動のエネルギー変換系の課題で、独創性の高い研究成果が得られている。鶴山らのグループは、細胞内のシグナル情報伝達の定量的な評価において「ゆらぎの定理」を応用した情報熱力学の応用を試み貴重な成果が得られている。市川らのグループは、アクトミオシンで裏打ちされた、膜面が自己収縮するミクロ液滴を創り出すなどの成果を挙げている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生物には、これまでの人類の科学技術では実現が出来ていない特質がある。近年、生物を構成している個々の分子の知見は急速に増大しているが、それが非平衡条件下でどのようなメカニズムで自己秩序を形成し生きている状態を維持しているのか、その根本の原理は未解明となっている。本研究では、実空間上のモデルと数理モデルを活用した研究を進める中で、化学エネルギーから仕事への効率的な変換を可能とするような実験系の構築に成功してきている。さらに、ゲノムDNAの高次構造転移の研究を通して、DNA上の多数の遺伝情報（たんぱく質の一次構造）から、各々の細胞が自律的な遺伝子群の発現を各々行っているその謎に迫ることもできている。
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