| 研究課題/領域番号 |
21K04116
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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21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 佐世保工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
越村 匡博 佐世保工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (80610310)
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| 研究分担者 |
山崎 隆志 佐世保工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (20270382)
猪原 武士 佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30634050)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | メタボロミクス / ナノ秒パルス電界 / 出芽酵母 / 代謝 / メタボローム解析 / RNA-Seq / ナノ秒高電界パルス / 膜損傷 / エタノール生成量 / エレクトロポレーション / 生菌数 / 生体代謝制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ナノ秒パルス電界（nsPEF）は非加熱的に細胞内の状態を変化させる事ができるため，近年ではがん治療や微生物滅菌といった医療，生物学，農学的な応用が期待されている。しかし，生体との相互作用は未解明な部分が多く，特に生体内化学反応（代謝）に対する作用メカニズムの解明が急務となっている。
網羅的遺伝子発現（トランスクリプトーム）解析と代謝物質の網羅的解析（メタボロミクス）を用いて，nsPEFが微生物の生体内化学反応（代謝）に及ぼす作用メカニズムを解明し，代謝制御への実用性を検証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，ナノ秒パルス電界（nsPEF）が出芽酵母の代謝に及ぼす影響について着目し，代謝物質の網羅的解析と遺伝子発現解析を行った。nsPEFを印加しても出芽酵母が生成するアルコール量には変化がないことを明らかにした。一方，細胞内の親水性代謝物質においてはコントロール群と処理群の間で差があることが示された。さらに，発現遺伝子においても群間に差があることが明らかとなり，nsPEFを代謝制御へと応用が可能であることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超短時間で高エネルギーを放出することができるパルスパワー技術を利用したナノ秒パルス電界（nsPEF）は非加熱的に細胞内の状態を変化させることができるため，生物学分野への応用が期待されているが，作用メカニズムについて不明な点が多いことが問題となっている。今回nsPEF印加によって出芽酵母の遺伝子発現および代謝物質に変化が生じることが明らかとなり，nsPEF印加が微生物の代謝制御技術に繋がることが期待される。
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