| 研究課題/領域番号 |
15K07035
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物物理学
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| 研究機関 | 光産業創成大学院大学 |
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研究代表者 |
平野 美奈子 光産業創成大学院大学, 光産業創成研究科, 講師 (80585167)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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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 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | イオンチャネル / 光感受性 / オプトジェネティクス / 光遺伝学 / イオン環境 / 光感受能 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、イオン環境が鍵となる生命現象の基盤の解明のために、非侵襲な光で活性が制御される光感受性イオンチャネルを創製し、細胞機能を操作する系を確立することを目的とした。様々な長さのK+チャネル（KcsA）に、光感受性ドメインまたは様々な長さの光感受性蛋白質を付加した変異体の遺伝子ライブラリーを約100種類作製した。これらをK+輸送欠損酵母を用いて光刺激の有無で増殖能が異なる変異体をスクリーニングし、最終的に青色光照射下で増殖能が高い、つまりK+輸送能が高い変異体が6種類得られた。また、細胞の活性の光制御のため、作製した変異体をHEK細胞に導入し、パッチクランプ法で活性を測定する系を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によりカリウムチャネルの活性化機構を明らかにし、それを基盤に青色光感受性イオンチャネルの候補となる変異体を数種作製することができた。今後これらをさらに改変することにより、細胞内のイオン環境を光で制御することが可能になるであろう。光感受性イオンチャネルを用いれば組織や細胞にダメージを与えることなく細胞機能を制御できるので、様々な生命現象の基盤の解明や疾患の原因解明が進展することが期待でき、さらには疾患の治療法の開発にも貢献するであろう。
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