| 研究課題/領域番号 |
16KT0079
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
構成的システム生物学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
横谷 明徳 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (10354987)
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| 研究分担者 |
服部 佑哉 東京工業大学, 工学院, 助教 (30709803)
今岡 達彦 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 放射線影響研究部, チームリーダー(定常) (40356134)
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| 研究協力者 |
福永 久典
神長 輝一
杉本 理峻
渡辺 立子
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 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 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 放射線影響 / 放射光X線マイクロビーム / 器官培養組織 / 細胞競合 / 放射線適応応答 / 数理モデル / 放射線細胞応答 / 非線形な細胞応答 / 器官培養細胞集団 / カルシウム振動 / 非線形細胞応答 / 放射線ストレス / PKCa / MAPKa / フィードバック / 放射線 / ストレス応答 / 分子スイッチング / Ｘ線マイクロビーム / 細胞周期 / スイッチング |
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| 研究成果の概要 |
放射線ストレスに対する非線形な細胞応答を調べるためのツールとして、従来の放射線源であるＸ線に加え、細胞や細胞集団の局部照射を可能とする高エネルギー加速器研究機構・放射光実験施設（フォトンファクトリー）のＸ線マイクロビームを用いた実験手法を確立した。この技術を様々な蛍光プローブと組み合わせることで、放射線照射による細胞競合や組織回復効果などの検証を行うことが可能になった。また低線量放射線に対する細胞の放射線適応応答に関して初めてとなる、多数の酵素反応のフィードバック反応を考慮した数理モデルを構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞内・細胞間の複雑な反応ネットワークとして放射線に対する生体の頑強性と影響生起を捉え、これを実験と理論の両面から検討した本研究は、従来の研究手法には無いシステム生物学的な視点からの知見を当該研究領域に加えることができた。特に放射光X線マイクロビームをツールとして、細胞・細胞集団の特定部位にのみ放射線を照射することで、細胞（集団）応答の非線形性を検討するための有力なツールの開発に成功した。また、複雑な放射線適応応答についてもこれを数理モデル化することに初めて成功し、当該研究分野にシステム生物学の手法を初めて適用する先駆けとなった。
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