| 研究課題/領域番号 |
20H03178
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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42040:実験動物学関連
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| 研究機関 | 宮崎大学 (2021-2023)
国立研究開発法人理化学研究所 (2020) |
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研究代表者 |
岩野 智 宮崎大学, 研究・産学地域連携推進機構, 講師 (10734832)
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| 研究分担者 |
蛭田 勇樹 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (60710944)
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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 |
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | 生物発光 / バイオイメージング / in vivoイメージング / 非侵襲 / イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者が開発した高感度in vivo生物発光イメージング技術AkaBLI(人工基質AkaLumine+人工酵素Akaluc)は，自由に動き回る動物の深部組織からの発光を非侵襲的に可視化することを可能にした．しかし，この発光シグナルには酵素の存在を示す以外に生物学的な意味はない．細胞の局在や，遺伝子発現を単純に見るというだけでは，技術的広がりに乏しい．
そこで本研究課題では，AkaBLIを基に，生体分子の濃度変化や周辺環境によって，発光特性を変化させる生物発光機能プローブを開発し，非侵襲，自由行動下で起こる現象を可視化し，生命現象を正しく理解するための新しい可視化技術を開発することを目指す．
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| 研究成果の概要 |
AkaBLIを基盤として非侵襲的な生体分子イメージングのためのプローブ技術の開発を実施した。生物発光反応の詳細解析と分子進化によって、特定分子のプローブとしての利用性を見出し、これを動物個体の生体分子イメージングへと実装した。また多様なニーズに対応可能なプローブの作動原理確立のため、分割型Akaluc、BRETによる波長変換型の基盤的データを取得した。前者について、網羅的な分割位置スクリーニングにより、分割断片の親和性の有無で発光活性をON-OFFする分割Akalucを見出した。後者について、蛍光色素+タンパク質性タグによりAkalucの発光波長変換を誘導できることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
動物個体内で起こる生命現象の理解には、観察による情報が重要である。生物発光に基づく、個体レベルのバイオイメージング技術は遺伝学的標識と非侵襲的かつ経時（日）的な観察が可能である点で代替手法の無い技術である。一方、生体分子プローブに乏しいことが課題であった。本研究では、強度変化型の生物発光性の生体分子プローブを開発した。また生物発光性のプローブ化を多様に展開するために重要な２つの基盤となるデータ（分割型AkalucとBRETによる波長変換型）を取得した。本課題で開発したプローブや蓄積したデータは、動物個体内で起こる現象の理解や、新規の生物発光性のプローブ開発への貢献が期待される。
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