研究課題/領域番号 |
17H03710
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研究種目 |
基盤研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
動物生理・行動
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研究機関 | 早稲田大学 |
研究代表者 |
岡野 俊行 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40272471)
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研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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キーワード | クリプトクロム / 磁気受容 / 光受容 / ラジカル反応 / 磁気生物学 / 量子生物学 / 光生物 / モノクローナル抗体 / 光受容体 / 渡り / 生体分子 / 光スイッチ / 磁性 |
研究成果の概要 |
多くの動物が方位を知る能力を持っているが、その仕組みは未だ解明されていない。本研究では、脊椎動物における磁気受容体分子の最有力候補であるクリプトクロム(CRY)の解析を通して、方位感知の仕組みに迫ることを目的とした。そのためにまず、鳥類の磁気受容分子候補である青色光感受性のCRY4の解析を進めるため、組換えタンパク質の高効率発現・精製系を完成した。次に、ニワトリCRY4のミリ秒分光解析を行い、磁気受容に関わると推定されるラジカル分子種が、青色光受容に伴ってどのように生成・崩壊するのかを調べた。また、魚類のCRY発現解析から、CRYが魚類の眼球における太陽コンパス機能に関与する可能性を見出した。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、高等生物の定位のためのセンサー候補分子の解析を進めた。なかでも、地磁気受容体候補であるクリプトクロムは、光により分子内にラジカル対が生じ、その縺れあった量子状態が磁気の影響を受けると考えられている。近年、量子科学の急速な進歩と相まって、生物の量子的側面にアプローチする研究が注目されており、本研究はその一角を占めている。その中で、最有力候補分子であるクリプトクロム4を発現・精製できたことは、本分野に大きな糸口を拓く成果であり、新たな長寿命中間体の同定により、その有用性を端的に示し得た。また、磁気受容以外の定位であり、未解明の太陽コンパスについても成果が得られ、今後の発展が期待された。
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