| 研究課題/領域番号 |
17H05001
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生物物理学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中曽根 祐介 京都大学, 理学研究科, 助教 (00613019)
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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 |
26,780千円 (直接経費: 20,600千円、間接経費: 6,180千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
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| キーワード | 細胞死 / 光操作 / 分子間反応 / 過渡回折格子法 / LOVドメイン / Caspase8 / 反応ダイナミクス / アポトーシス / 光制御 / Caspase / 光センサー / 光遺伝学 / 光解離反応 / 光センサータンパク質 / 分子ダイナミクス |
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| 研究成果の概要 |
近年、光遺伝学や光応答性分子の研究が盛んに行われ、多様な生命現象が光操作可能な時代に突入した。この技術により神経科学を始めとする様々な分野で新たな分子ネットワークの発見が相次いでいるが、肝心なシグナル伝達機構の分子論的理解は遅れている。その主な要因は分子内・分子間反応の連鎖を高感度に時間分解検出する手法の欠如である。そこで本研究では、独自の分光法（過渡回折格子法）を多様な光操作技術と融合することで、新規反応検出法を確立し、複雑な分子システムであるアポトーシス機構の解明に取り組んだ。また光応答性の人工分子の反応解析にも適用し、従来法では検出が困難であった分子間反応の解明を推進した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アポトーシスは生命の恒常性の維持に必須であり、その異常は癌や脳機能障害など様々な疾患を引き起こす。本課題では、光で会合するタンパク質をアポトーシス誘導因子（Caspase8）に遺伝学的に結合したところ、光照射下でアポトーシスを起こす細胞数が増えることを確認した。これは副作用の少ない治療法の開発にも役立つ知見であるが、細胞死の誘導効率が低いため、実用化には今後の最適化が必要である。また光依存的な反応を分子レベルで捉える新手法の開発を行い、光会合反応や光応答性DNAの反応検出を実施した。この手法により未開拓であった様々な生体分子反応の解明が可能となるため、今後の生命科学研究への応用が期待される。
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