| 研究課題/領域番号 |
19K22513
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分48:生体の構造と機能およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立循環器病研究センター (2020-2021)
京都大学 (2019) |
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研究代表者 |
山本 正道 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特任部長 (70423150)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | アデノシン三リン酸 / エネルギー代謝 / イメージング / ミトコンドリア / マウス / 可視化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではイメージング技術を用いてマウス生体内全細胞で臓器から細胞レベルに至るまで、ミトコンドリアのエネルギー産生機能を直接評価できる、非侵襲的かつ定量的に計測するシステムを開発する事を目的とする。これにより生体内のエネルギー代謝反応の動態や、エネルギー代謝異常が報告されている心疾患・精神疾患・神経変性疾患などのミトコンドリアを基軸としたメカニズム解明への適応が期待される。
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| 研究成果の概要 |
生命科学分野で「生体内でミトコンドリア内ATP産生速度を定量的に計測することが可能なロバストな技術」に対するニーズは極めて高いが、基幹技術がなかった。その理由は、ミトコンドリア内のATP量を直接計測する事ができないためである。今回、ミトコンドリア内ATP動態を計測する技術として、①ATeamの輝度値を改善する様々な蛍光タンパク質を試行する事で、新たなATPセンサータンパク質CR-ATeamを作出した。②様々なコンストラクトを作成して、マウス作成を試みた結果、ミトコンドリアマトリックス内にてATeamを発現する新規のマウス作出に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高輝度のATPセンサー蛍光タンパク質であるCR-ATeamが作成され、低発現量でATP動態をFRET変化として計測できるプローブができた。
また、世界で初めて、ミトコンドリアマトリックス内で産生されるATP動態を生体内で計測できるマウスを作出した。これにより、生体内のミトコンドリア内ATP動態をin vitroだけでなくin vivoでも定量的に解析できるようになる。このマウスを用いれば、様々な疾患評価だけでなく薬剤評価などへも応用できると期待される。
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