| 研究課題/領域番号 |
21H02446
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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43040:生物物理学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
須藤 雄気 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (10452202)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | ロドプシン / 光 / 生物物理 / オプトジェネティクス / 光遺伝学 / エネルギー変換 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ロドプシンは、多様な生物に存在する光受容膜タンパク質の総称で、生命における光依存的機能を司るとともに、人為的な光操作（オプトジェネティクス）分子として利用されている。
本研究は、ロドプシンとは何か？という根源的な問いに答えるため、「ロドプシン基底関数（x1a1 + x2a2 + … xiai）の理解と利用」を目的とする。具体的には、多様なロドプシンの①探索と②解析を行い、機能や物性を定量的に比較することで、基底ベクトル：x1, x2, … xi を算出し、ロドプシンの素因子を明らかにする。加えて、係数 a1, a2, …ai を算出し、合理的分子設計と新奇光操作ツール開発を行う（③操作）。
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| 研究成果の概要 |
ロドプシンは、多様な生物に存在する光受容膜タンパク質の総称で、光エネルギー／情報変換体として多様な生命機能に関わるとともに、人為的な光操作分子として光遺伝学で利用されている。本研究は、ロドプシンとは何か？という根源的な問いに答えるべく、「ロドプシン基底関数の理解と利用」を目的として行なった。具体的には、ロドプシンの「①探索、②解析、③操作」の3項目の研究に取り組み、多くの成果（原著論文２０報・総説・解説１２編など）を得た。これにより、ロドプシンとは何か？という基礎的理解に加え、ロドプシンを用いた光操作ツールの開発という応用的利用面でも成果をあげ、国内外に大きなインパクトを与えた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、生物中で光を情報やエネルギーに変換する光受容タンパク質「ロドプシン」の機能や物性の理解（基礎的研究）を進めるとともに、ロドプシンを用いた生命機能の人工的な光制御（例：細胞死誘導によるがん治療、光崩壊カプセルによる物質送達）に成功し、応用面でも成果をあげた。光であらゆる生命現象を制御し、病気の治療や物質の合成につながる未来社会（光をくすりへ！）につながることが期待される。
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