| 研究課題/領域番号 |
18K06167
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
辰巳 仁史 金沢工業大学, バイオ・化学部, 教授 (20171720)
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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 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | アクチン線維 / 力学受容 / メカノセンサー / 一分子イメージング / 一分子力学刺激 / 偏光測定 / 分子揺らぎ / メカノバイオロジー / 偏光 / ねじれ / 曲げ / 力学刺激受容機構 / 機械刺激 / 一分子 / 蛍光 / 顕微鏡 / 量子ドット / 張力センサー / 一分子計測 / 超高解像 |
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| 研究成果の概要 |
蛍光分子と偏光イメージング顕微鏡でアクチン線維が備えている力学受容の仕組みを解明した。アクチン線維を独自の偏光顕微鏡の観察面に緩やかに固定して観察した。アクチン線維に結合した磁気ビーズを電磁石により牽引することで、アクチン線維に張力を発生させた。アクチン線維は、ねじれ角(α)の揺らぎと局所的な曲げ(β)の揺らぎが同時に見られ、力付加により、ねじれと曲げの揺らぎが同時に抑制された。これは張力上昇によりねじれ揺らぎの減少があることを示すだけでなく、理論的に予想された、ねじれと曲げの分子レベルでのカップリングを実験的に明らかにすることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞の生体膜や細胞骨格は外部からの力が働き、細胞の成長、形態変化、運動に伴って変化して、細胞応答を修飾する。機械的ストレスの大きな場所に誘引される中胚葉性幹細胞の存在も知られている。機械受容性幹細胞に抗がん作用を持たせ、がん治療に応用する研究も始まっている。このように力受容は生命科学において重要な地位を締めているが力の受容を行っている分子機構のほとんどは未解明の状態である。本研究の成果はこの力の受容を細胞内のアクチン線維が行っていることを示す研究となっている。また力の受容の分子機構が分かってきたことで力の受容機構をターゲットとする医薬品や医療機器の開発につながる研究に発展すると期待される。
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