| 研究課題/領域番号 |
18H03987
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
永井 健治 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20311350)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
44,720千円 (直接経費: 34,400千円、間接経費: 10,320千円)
2020年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2019年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2018年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
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| キーワード | 細胞熱化学 ジュール熱 / 温度プローブ / 熱消光 / 熱感受性弾性ポリペプチド / 細胞熱化学 / ジュール熱 / バイオイメージング / 細胞生理機能 / 温度生物学 / ジュール熱仮説 / 蛍光タンパク質 / フェルスター共鳴エネルギー移動 / 高分子ゲル / 蛍光比イメージング |
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| 研究成果の概要 |
恒温動物は熱の放出と産生を制御することで体温を維持している。恒温動物では、骨格筋のふるえ熱産生、そして非ふるえ熱産生として代謝熱や褐色脂肪細胞およびベージュ脂肪細胞における発熱が主な熱産生である。ふるえ熱産生や代謝熱は理解が進んでいるが、代謝熱以外の非ふるえ熱産生の詳細についてはあまり研究が進んでいない。本研究では、非ふるえ熱産生の主要なメカニズムとして、膜電位で駆動されたイオン電流がイオンチャネルやUncoupling Protein 1の中を流れることで発生するジュール熱が非ふるえ熱産生に寄与することを提唱し、細胞内温度イメージングと温度分布シミュレーションからその重要性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
恒温動物である哺乳類では、体内における熱産生によって体温の恒常性が維持されており、脳や内臓、褐色脂肪組織、そして筋肉が主な熱源と考えられる。体内における熱産生のうち、筋肉で起こる「ふるえ熱産生」のメカニズムについては研究が比較的進んでいるが、筋肉以外で起こる「非ふるえ熱産生」は解明があまり進んでいない。本研究は、「非ふるえ熱産生」に、従来見過ごされてきた熱産生メカニズムが存在する可能性を指摘したものである。今後、本成果を発展させることで、細胞内で起こる未知の熱産生プロセスの解明や、細胞内熱産生が関わる疾病メカニズムの詳細解明に資することが期待される。
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