| 研究課題/領域番号 |
19K15787
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分38050:食品科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
倉持 昌弘 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (60805810)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 不凍タンパク質 / 線虫 / 低温耐性 / 熱ヒステリシス / 氷晶結合面 / 蛍光イメージング / 細胞保護 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
不凍タンパク質（Antifreeze Protein: AFP）は、氷結晶の成長阻害というユニークな性質をもつ一方、非凍結温度でも個体生物の低温耐性改善や細胞保護のために働くことがわかってきました。本課題では、非凍結温度におけるAFPの分子メカニズム解明を目指します。種々の変異AFPを発現する線虫を用いて、低温耐性の観察や、AFPの細胞内局在パターン、細胞内作用を蛍光イメージングにより可視化解析します。そして、AFP結晶構造や物理的特性に起因するAFP機能を分子レベルで明らかにします。
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| 研究成果の概要 |
不凍タンパク質（Antifreeze Protein: AFP）は、氷結晶成長阻害というユニークな機能をもちます。様々なAFPを線虫C．エレガンスに遺伝子導入したところ、氷の発生しない非凍結温度域でも低温耐性の改善が見られ、氷とAFPの作用ではない新たな機能が働く可能性が出てきました。このメカニズムを探るため、変異AFPを線虫に遺伝子導入し、非凍結温度における線虫低温耐性を観察しました。さらに、蛍光イメージングにより、AFP発現量、細胞レベルの観察も実施した結果、非凍結温度においても、AFPの構造的特徴と線虫低温耐性の間に一定の関係性があることを見出しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
不凍タンパク質（AFP）を利用した生体組織の低温保存法が期待されています。一方、その機能を生体レベルで検証する取り組みは少ないです。本研究では、非凍結温度における線虫低温耐性を調べることで、低温保存に有効なAFPの特徴を探索しました。複数のAFP変異体を用いた解析から、線虫低温耐性とAFP機能の関係性を示すことができ、生体組織の低温保存に有益なAFP性能の基礎科学知見を得ることができました。
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