| 研究課題/領域番号 |
20K06773
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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45020:進化生物学関連
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| 研究機関 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
守山 裕大 青山学院大学, 理工学部, 助教 (40646212)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 心臓 / 進化 / 前適応 / elastin / 動脈球 / elastin b / 硬さ / 細胞外環境 / 細胞運命決定 / 流出路 / エラスチン / 心臓流出路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球上に存在する全ての生物は生息する環境に適応するようにその形態や生理機能を変化させてきた。なかでも特徴的なものは、鳥類にみられる羽毛や植物にみられる花弁といった、進化的に新規な形質(以下、進化的新規形質と記す)の獲得である。進化的新規形質の獲得メカニズムについては、その多くが単一事象の変化ではなく、複数の形質の変化や転用によってもたらされると考えられているが、その詳細な分子メカニズムについては不明な点が多く残されている。本研究課題では、真骨魚類心臓にみられる動脈球という器官の進化と発生に着目することで、進化的新規形質獲得の詳細な分子メカニズムの解明に迫る。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では真骨魚類心臓に見られる進化的新規形質である“動脈球”の発生と進化に着目することで、前適応の分子メカニズムの解明に迫ることを目的としている。動脈球の形態形成に重要な役割を果たしているelastin bについて、相互作用する因子を複数同定することができた。また、動脈球を含む心臓各部位における細胞外環境の硬さを定量化する方法を確立し、その結果動脈球では心室などの他の心臓部位と比べて細胞外環境が有意に柔らかいことが明らかとなった。さらに胚発生過程における硬さの変化、また非真骨魚類における心臓各部位の細胞外環境の硬さ測定から、elastin bの発現（有無）と硬さに相関を見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題は心臓がどのように進化したか、タンパク質の相互作用や細胞外環境の硬さなどによる細胞運命制御の側面から迫るものであり、生物学のみならず化学、物理学的側面も含む、独創性の高いものである。また、心臓の進化は中学校の理科において学習する、広く一般にも知られている生物現象であり、本研究課題によって得られる知見も一般の方にもわかりやすい、好奇心を刺激するものになることが期待できる。
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