| 研究課題/領域番号 |
19K22993
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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90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
塚本 哲 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (90511460)
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| 研究分担者 |
天羽 拓 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (40453922)
宮内 良広 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (70467124)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | ミトコンドリア / 力学刺激 / 単離 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
メカノセンサとは，細胞に与えられた力学的な刺激を生理応答に変換するタンパク質です．一方で，ミトコンドリアは細胞内でATP合成など重要な機能を担う細胞内小器官です．本研究では，メカノセンサがミトコンドリアに存在するか検証し，メカノセンサを特定します．それ特定することで，力学的な環境に晒された部位におけるミトコンドリアが関与した疾患を対象とした新薬を開発する指針を提供することが期待されます．
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| 研究成果の概要 |
ミトコンドリアを直接刺激する新規実験系を構築し，ミトコンドリアにメカノセンサが存在するか検証し，メカノセンサを特定することを目的とした．単離したミトコンドリアに歪みを負荷する手法としてガラス微小針や流体剪断力などを検証し，シャーレ底面に局在させる手法として電場や底面コーティングなどを検証した．歪みの負荷を負荷したところミトコンドリア膜電位が変化したものの，アーチファクトである可能性が否定できなかった．局在の手法についてはPLLコーティングが比較的有効であることがわかった．細胞骨格を介してミトコンドリアに歪みを負荷する手法ならびに，それを顕微鏡上で連続観察できる装置の開発を進めた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ミトコンドリアを力学的に直接刺激する手法として単純な圧縮刺激や流体剪断力は適さないことが示唆された．細胞質の影響を排除しつつミトコンドリアを力学的に刺激する手法として直接刺激ではなくdigitoninにより接着細胞の膜に穴を開けた状態にして接着細胞に引張歪みを負荷する手法を検証することとして，そのために必要な装置として顕微鏡上であっても引張刺激された細胞を連続観察できる装置の開発を進めた．この装置を使うとミトコンドリア膜電位のみならず，ほかの細胞応答も観察ができる．学術的意義として，この装置によって引張刺激した細胞において物理的，生化学的な応答が連続観察できるようになったことが挙げられる．
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