| 研究課題/領域番号 |
18K06168
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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 | 岡山大学 (2022)
光産業創成大学院大学 (2018-2021) |
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研究代表者 |
平野 美奈子 岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 准教授 (80585167)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 光遺伝学 / イオンチャネル / オプトジェネティクス / 光感受性タンパク質 / 構造機能相関 / 光感受性蛋白質 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、非侵襲な光での細胞内イオン環境制御による細胞機能操作を目指して、特定の波長の光で活性が制御される新規光感受性イオンチャネルを創製することを目的とした。光感受性イオンチャネルの構成要素となる光活性化アデニル酸シクラーゼ（PAC）の構造機能相関を調べ、光感受性に関与する部位を同定したほか、特定の部位の光依存的な構造変化を明らかにした。これらの情報はPACとカリウムチャネルを融合させた光感受性キメラチャネル変異体の設計に役立つと考えられる。また、簡便なチャネル電流測定法と光照射装置を組み合わせ、光感受性キメラチャネル変異体の光依存的な活性を効率的に調べることができる系を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により、新規光感受性イオンチャネルの構成要素であるPACの構造機能相関に関する情報が得られた。今後この情報をもとにカリウムチャネルとPACのキメラ変異体を設計することにより、光感受性が付与されたカリウムチャネルが創製できるであろう。すでにカリウムチャネルのイオン透過性をカルシウム透過性に改変することには成功しているので、光感受性カルシウムチャネルも創製できるはずである。これらの光感受性チャネルを用いれば、非侵襲な光で細胞内のイオン環境を変化することができるため、イオン環境に依存した疾患の原因解明や、究極的にはイオン環境の調節不全による疾患の治療のツールとしての展開が期待される。
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