| 研究課題/領域番号 |
19H03201
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
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研究代表者 |
島本 勇太 国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 准教授 (80409656)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | 染色体 / 紡錘体 / 細胞分裂 / 力学特性 / 有志分裂 / 微小管 / 力計測 / 染色体分配 / 力学測定 / 有糸分裂 / 力学計測 / 力 / オルガネラ / 一分子計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
遺伝情報の保持と継承を担う染色体が細胞分裂期に受ける力のシグナルやストレスに適切に応答・対抗するしくみを調べるため、生物物理の力計測ツールを基礎とした顕微解析装置を開発する。これを用いて染色体の力学応答特性を分子、オルガネラ、細胞レベルの各階層で定量的に決定し、親細胞から娘細胞への遺伝情報継承がこのオルガネラの物性によっていかに保証され、またそれがいかに破綻するかを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
分裂期染色体に対して制御された力学摂動を付与可能な顕微鏡システムを構築し、紡錘体極から微小管を通して与えた染色体の過剰な牽引による姉妹染色分体間の接着安定性の変化とDNA結合因子であるトポイソメラーゼIIの関与を明らかにした。特に、染色体の運動速度の増加に伴う姉妹染色分体間の解離率の線形的な上昇、速度超過に伴う解離率の抑制と染色体腕の損傷などを明らかにした。さらにこの性質を単一染色体レベル、一分子レベルで解析するための新規実験系の開発を進めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
遺伝情報を格納する染色体の力学応答特性を高分解能で測ることのできる顕微鏡システムを開発し、細胞分裂期に染色体が示す機械感受性と背後の分子メカニズムを明らかにした。この機械感受性の消失は染色体の異数化やDNA損傷の原因となる可能性があり、がんなどの関連疾病のメカニズム解明に貢献する重要な生物物理学的知見となることが期待される。
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