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音波摂動を用いた遺伝子操作技術「ソノジェネティクス」の創出

研究課題

研究課題/領域番号 17K19394
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

粂田 昌宏  京都大学, 生命科学研究科, 助教 (00582181)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード音波 / ソノジェネティクス / 遺伝子 / 遺伝子操作 / 遺伝子工学 / 細胞分化 / メカノバイオロジー / 音響細胞生物学 / 音響 / 細胞
研究成果の概要

本研究は、音波で遺伝子をコントロールする技術の開発に向けて、①細胞音波照射設備の構築・②音波応答遺伝子の網羅的探索・③音波応答遺伝子領域の抽出・④音波による細胞分化操作、の各研究計画を推進した。その結果、独自に構築した音波照射システムを用いて、約400の音波応答遺伝子を同定することに成功した。これらの遺伝子の制御領域の音波応答性を検証したところ、有意な応答を示すものは得られたが、その応答性は高くはなかった。筋・骨細胞分化に対する音波照射の影響を調べたところ、筋分化が有意に促進されることを見出した。本挑戦的研究は、音波による遺伝子操作・細胞操作への道を拓く画期的な成果が得られたものと総括できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、音波により遺伝子や細胞をコントロールする技術の実現に向けた具体的な成果が得られたことは、音と生命の関係を根本的に転換する大きな学術的意義を持つ。この成果を元に音波が生命科学において用いられる汎用的なツールとなれば、基礎科学のみならず、応用科学や再生医療においても革新的なバイオテクノロジーの創出へとつながることが予想され、社会的にも大きな意義を持つ研究へと発展していくことが期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] N-terminal dual lipidation-coupled targeting into the primary cilium2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kumeta, Y. Panina, H. Yamazaki, K. Takeyasu and S.H. Yoshimura
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 715-723

    • DOI

      10.1111/gtc.12603

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell type-specific suppression of mechanosensitive genes by audible sound stimulation2018

    • 著者名/発表者名
      Kumeta Masahiro、Takahashi Daiji、Takeyasu Kunio、Yoshimura Shige H.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 1 ページ: e0188764-e0188764

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0188764

    • NAID

      120006384167

    • 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
  • [学会発表] Cellular responses to audible sound stimulations2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Kumeta
    • 学会等名
      SPIRITS International Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2023-12-25  

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