| 研究課題/領域番号 |
19K06755
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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44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
田中 啓之 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (90241372)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 筋肉 / 刺胞動物 / カルシウムイオン / ミオシン / 筋収縮調節 / リン酸化 / トロポミオシン / 収縮調節 / アクチン / ATP / ミズクラゲ / 再生 / クラゲ / タンパク質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、刺胞動物が筋肉を収縮させたり弛緩させたりする機構を分子レベルで明らかにすることを目的としている。得られる成果は、動物や筋肉の進化を解明する上で重要であるほか、ヒトを始めとする高等動物の筋肉の作動機構や筋疾患の発症機序等の解明にも貢献し得る。本研究においては、クラゲの筋肉からタンパク質を精製して試験管内で機能を解析するほか、筋肉の収縮または弛緩時において、複数のタンパク質間で情報伝達がどのように行われているかを解析する。
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| 研究成果の概要 |
ミズクラゲの横紋筋に、Caイオン濃度依存的にSer/Thr-キナーゼがミオシンに結合・解離することで筋収縮が抑制・脱抑制される新規の筋収縮調節機構が存在する可能性が示された。また、ミズクラゲの横紋筋を構成するその他のタンパク質についても単離・精製して特性を解析した。特に、新規のCaイオン結合タンパク質を見出したが、それが筋収縮調節に関わっているかどうかは明らかにできなかった。また、トロポミオシンについては、組織特異的に3種類のアイソフォームが発現することや、アクチンとミオシンの相互作用を促進する活性を持つことを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
刺胞動物は動物進化のごく初期の段階で初めて神経と筋肉を獲得したとされる。刺胞動物の筋肉の収縮は高等動物と同様にATP分解に共役したアクチンとミオシンの相互作用によっているが、それを刺激に応じて調節する分子レベルの機構が不明だった。本研究では、ミズクラゲの筋肉を材料に実験を行い、横紋筋に存在するキナーゼの一種が細胞内Caイオン濃度依存的にミオシンに結合・解離してアクチンとミオシンの相互作用を調節するという新規の筋収縮調節機構の存在を提唱した。
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