| 研究課題/領域番号 |
20K21851
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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63:環境解析評価およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
金 誠培 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (60470043)
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| 研究分担者 |
小林 紀郎 国立研究開発法人理化学研究所, 情報システム本部, ユニットリーダー (20415160)
桝屋 啓志 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 室長 (40321814)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 発光 / イメージング / 化学物質 / バイオアッセイ / セマンティックウェブ / In Silico / 健康リスク / スクリーニング / 生物発光 / 可視化 / 発光プローブ / 環境リスク / 老化要因物質 / 一分子型生物発光プロ ーブ / AI / ランキング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、一部の化学物質が寿命に影響することが各種動物実験などで明らかになっており、その分子機序には炎症・酸化・脂質代謝系の核内受容体が深く関与していることが示され
た。本研究では、不特定多数の化学物質を対象に老化要因活性を知識推論アルゴリズム(AI)を用いて効果的に絞り込む。その上位ランクの小分子化学物質を対象に、老化に関わる3大分子イベントを可視化する一分子型発光プローブを設計し、その発光色を指標に「老化要因活性」を高速かつ簡便に判定する発光プラットフォームを創生する。
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| 研究成果の概要 |
本研究期間中、まずデータベース規模（約5万種）の化学物質から潜在的な環境リスクを推定するIn Silico探索実験を行い、リスク候補群をランク付けた。その上位ランクの化学物質に対し、産総研独自の高速発光スクリーニングによりリスク評価を行った。
これらの実験の結果、高速発光スクリーニングに用いる新規発光基質の開発、老化要因物質などのリスク候補化学物質に応答する一分子型発光プローブ類の開発、化学物質の多色発光イメージングポートフォリオの開発などができた。これらを纏め、11報の専門誌論文発表（一部は出版待ち）、研究総説、特許出願、3冊の単行本出版（一部は出版待ち）などの成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生涯にわたる化学物質の非意図的な曝露は潜在的な健康リスクである。当研究は、データベース規模の化学物質より老化要因物質などの健康リスクを効果的に評価する手法を提示するものである。今回のIn Silico研究とWet実験系の技術的融合と連携プレイにより、これまで不可能と思われたデータベース規模の化学物質を対象に、健康リスクという物差しで定量評価できた。今後、化学物質のリスク評価分野において技術的ブレイクスルーを引き起こすことを期待している。また本研究結果は、一般市民にも、化学物質選択の際に、「老化要因性」のような健康リスクを判断資料の一つとして提案するものであり、今後の社会変革に資する研究である。
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