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タンパク質分子間相互作用の力学変調と高分解能イメージング

研究課題

研究課題/領域番号 16K04908
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノバイオサイエンス
研究機関近畿大学 (2018-2019)
京都大学 (2016-2017)

研究代表者

西山 雅祥  近畿大学, 理工学部, 准教授 (10346075)

研究分担者 森松 賢順  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (70580934)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード高圧力顕微鏡 / 水和 / 分子間相互作用 / 分子機械 / 細胞活動の活性化 / 細胞骨格
研究成果の概要

タンパク質と表面をとりまく水分子は高圧力下で影響を受けやすいことが知られている。本研究では、これまで世界にさきがけて開発していた高圧力顕微鏡の性能を向上させるとともに、人工細胞や生きた細胞など様々な試料を対象にして実験を行った。生きた細胞内ではたらくタンパク質分子機械を高圧力下で操作することで、細胞の生命活動が活性化する様子を可視化することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの生命科学分野では、遺伝子操作や化学物質を添加することで、細胞内での生命活動を操作する研究が実施されてきた。本研究で開発した技術は、これらの既存の技術とは異なり、静水圧という「力」を用いた新しい細胞操作技術である。今後も研究を継続し、圧力による活性化を通じて、新しい医療技術の芽を育むことができるように努めていく。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 6件、 招待講演 12件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High hydrostatic pressure induces vigorous flagellar beating in Chlamydomonas non-motile mutants lacking the central apparatus2020

    • 著者名/発表者名
      Yagi T. & Nishiyama M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-020-58832-8

    • NAID

      120006799256

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Increased hydrostatic pressure induces nuclear translocation of DAF-16/FOXO in C.elegans2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Naoshi、Morimatsu Masatoshi、Fujita Ayano、Teranishi Mika、Sudevan Surabhi、Watanabe Masaru、Iwasa Hiroaki、Hata Yutaka、Kagi Hiroyuki、Nishiyama Masayoshi、Naruse Keiji、Higashitani Atsushi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 523 号: 4 ページ: 853-858

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.01.047

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High pressure inhibits signaling protein binding to the flagellar motor and bacterial chemotaxis through enhanced hydration2020

    • 著者名/発表者名
      Hata H., Nishihara Y., Nishiyama M., Sowa Y., Kawagishi I. & Kitao A.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 2351-2351

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59172-3

    • NAID

      120006811771

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Session 1SHA-control of biological functions with hydrostatic pressure stimulation.2020

    • 著者名/発表者名
      Hata H. & Nishiyama M.
    • 雑誌名

      Biophysical Reviews

      巻: - 号: 2 ページ: 269-270

    • DOI

      10.1007/s12551-020-00658-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dynamics simulation of proteins under high pressure: Structure, function and thermodynamics2020

    • 著者名/発表者名
      Hata Hiroaki、Nishiyama Masayoshi、Kitao Akio
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1864 号: 2 ページ: 129395-129395

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2019.07.004

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling the Motility of ATP-Driven Molecular Motors Using High Hydrostatic Pressure2018

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama Masayoshi
    • 雑誌名

      The Role of Water in ATP Hydrolysis Energy Transduction

      巻: - ページ: 325-337

    • DOI

      10.1007/978-981-10-8459-1_19

    • ISBN
      9789811084584, 9789811084591
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細菌の祖先がもつ運動マシナリーを現代に蘇らせる2018

    • 著者名/発表者名
      西山雅祥, 金井保, 竹川宣宏
    • 雑誌名

      生物工学会誌

      巻: 96 ページ: 11-14

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Commonly stabilized cytochromes c from deep-sea Shewanella and Pseudomonas2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii Sotaro、Masanari-Fujii Misa、Kobayashi Shinya、Kato Chiaki、Nishiyama Masayoshi、Harada Yoshie、Wakai Satoshi、Sambongi Yoshihiro
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 82 号: 5 ページ: 792-799

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1448255

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological Control of Microtubule-Encapsulating Giant Vesicles by Changing Hydrostatic Pressure2018

    • 著者名/発表者名
      Takiguchi K., Hayashi M., Kazayama Y., Toyota T., Harada Y. & Nishiyama M.
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 41 号: 3 ページ: 288-293

    • DOI

      10.1248/bpb.b17-00366

    • NAID

      130006407352

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tracking the Movement of a Single Prokaryotic Cell in Extreme Environmental Conditions.2017

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M. & Arai Y.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1593 ページ: 175-184

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-6927-2_13

    • ISBN
      9781493969265, 9781493969272
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-pressure microscopy for tracking dynamic properties. of molecular machines.2017

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M.
    • 雑誌名

      Biophysical Chemistry

      巻: 印刷中 ページ: 71-78

    • DOI

      10.1016/j.bpc.2017.03.010

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高圧力顕微鏡法による微小管のダイナミックコントロール2016

    • 著者名/発表者名
      西山雅祥, 瀧口金吾, 林真人
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 51 ページ: 118-121

    • NAID

      130007695967

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Activation of the motility machineries using high-pressure techniques.2019

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M.
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 静水圧を力学刺激とする生命操作技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      西山 雅祥
    • 学会等名
      日本メカノバイオロジー研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pressure-induced activation of the cell motility2018

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M.
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High hydrostatic pressure induces cardiomyocyte contraction2018

    • 著者名/発表者名
      山口陽平, 西山 雅祥, 甲斐 寛彬, 入部玄太郎, 成瀬恵治, 森松 賢順
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanical stress modulates the homeostasis of periodontal ligament2018

    • 著者名/発表者名
      藤田 彩乃, 森松賢順, 西山雅祥, 高柴正悟, 成瀬恵治
    • 学会等名
      第56回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Viewing the rhythmical beating motion of paralyzed-flagella mutants of Chlamydomonas at high-pressure2018

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M., Yagi T.
    • 学会等名
      HPBB2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-pressure microscopy for controlling molecular machines in living cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M.
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) 2018, Siem Reap, Cambodia
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 咀嚼時に高圧力が負荷されるヒト由来歯根膜細胞を可視化する2018

    • 著者名/発表者名
      藤田彩乃, 森松賢順, 西山雅祥,高柴正悟, 成瀬恵治
    • 学会等名
      2018年 生体運動研究合同班会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] EFFECTS OF MECHANICAL STRESS ON PERIODONTAL LIGAMENT2018

    • 著者名/発表者名
      Fujita A., Morimatsu, M., Nishiyama M., Takashiba S., Naruse K.
    • 学会等名
      62nd Annual Meeting of Biophysical Society, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] REVERSIBLE MORPHOLOGICAL CONTROL OF TUBULIN-ENCAPSULATING GIANT LIPOSOMES BY HYDROSTATIC PRESSURE2017

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M, Hayashi M., Takiguchi K. & Harada Y.
    • 学会等名
      61st Annual Meeting of Biophysical Society
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-02-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 静水圧を用いた細胞活動の活性化イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      西山 雅祥
    • 学会等名
      同志社大
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト由来歯根膜細胞の力学刺激応答イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      藤田彩乃, 森松賢順, 西山雅祥,高柴正悟, 成瀬恵治
    • 学会等名
      第78回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] メカノストレスによる歯周組織リモデリング機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      藤田彩乃, 森松賢順, 西山雅祥,高柴正悟, 成瀬恵治
    • 学会等名
      第55回 日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧力顕微鏡を用いたヒト由来歯根膜細胞の実時間観察2017

    • 著者名/発表者名
      藤田彩乃, 森松賢順, 西山雅祥,高柴正悟, 成瀬恵治
    • 学会等名
      特殊環境微生物セミナー2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧力顕微鏡法を用いたヒト由来歯根膜細胞の動態イメージング2017

    • 著者名/発表者名
      藤田彩乃, 森松賢順, 西山雅祥,高柴正悟, 成瀬恵治
    • 学会等名
      第58回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 生きた細胞内で働く分子機械を高圧力顕微鏡法でみる2016

    • 著者名/発表者名
      西山雅祥
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-pressure microscopy for controlling molecular machines in living cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M.
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場, 筑波
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高静水圧環境の分子ダイナミクスを直接みる2016

    • 著者名/発表者名
      西山雅祥
    • 学会等名
      第59回日本顕微鏡学会シンポジウム
    • 発表場所
      帝京大学
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microscopic analysis of the swimming motility of deep-sea bacteria at high pressure.2016

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M., Kato c., Imai H.
    • 学会等名
      5th International Workshop on Deep-Sea Microbiology, Kyoto
    • 発表場所
      京都大学, 京都
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-pressure microscopy for controlling the dynamics of microtubule cytoskeleton2016

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama M.
    • 学会等名
      9th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
    • 発表場所
      Tronto University, Toronto, Canada
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高圧力顕微鏡を用いた深海微生物の運動観察2016

    • 著者名/発表者名
      西山雅祥
    • 学会等名
      第6回分子モーター討論会
    • 発表場所
      大阪大学, 大阪
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高圧力顕微鏡法による細胞構造コントロール2016

    • 著者名/発表者名
      西山雅祥
    • 学会等名
      第55回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場, 富山
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高圧力顕微鏡を使った生体運動イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      西山雅祥
    • 学会等名
      Bio-Divセミナー
    • 発表場所
      JAMSTEC, 横浜
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 高圧力顕微鏡法によるタンパク質分子機械の回転制御2017

    • 著者名/発表者名
      西山雅祥
    • 出版者
      養賢堂
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 失った細胞機能を水圧で再生 ヒト精子の不妊治療など医療技術に応用できる可能性も

    • URL

      http://www.news2u.net/releases/167989

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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