| 研究課題/領域番号 |
22K19097
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分37:生体分子化学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
小川 智久 東北大学, 農学研究科, 教授 (80240901)
|
|---|
| 研究分担者 |
柴田 弘紀 九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (80315093)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 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)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
|
|---|
| キーワード | TRPチャネル / 赤外線受容装置 / ピット器官 / 毒蛇 / ゲノム解読 / 酵母発現系 / 加速進化 / ゲノム情報 / マムシ亜科毒ヘビ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，マムシ亜科毒ヘビが特異的に持つピット器官受容体であるTRPチャネルの構造と機能，および進化を明らかにし，生物進化に基づく新規センサーデバイス開発に資する。そのため，ヒメハブゲノム解読によるTRPチャネル群の遺伝子構造と進化の解明，TRPチャネルタンパク質の機能解析，クライオ電子顕微鏡による構造解析と赤外線感受機構の解明を行う。特殊機能の作用機序の解明は，「加速進化のメカニズム 」など動物進化のパラダイム的転換を図るものとなり，本研究を挑戦的研究として進める意義がある。
|
| 研究成果の概要 |
「動物のもつ特殊機能」として，マムシ亜科毒蛇に特異的なピット器官受容体のTRPA1チャネルおよび他のTRPチャネルの進化および構造と機能の詳細を明らかにする。このため，(1)ハブゲノム解読によるTRPチャネル群の遺伝子構造と進化の解明，(2)各種毒蛇のピット器官を含む様々な組織でのTRPチャネルの遺伝子発現解析（トランスクリプトーム解析），(3) TRPチャネルタンパク質の酵母発現系構築を行った。その結果TRPA1遺伝子は3番染色体上に位置し，加速進化を示す毒遺伝子と異なること，αファクターTRPA1-yEGFP_p426GALを導入した酵母で膜上での局在発現に成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マムシ亜科(Crotalinae, pit viper)が特異的に持っている赤外線受容装置のピット器官の受容体transient receptor potential (TRP) チャネルの構造と機能，および進化についてはまだ不明な点が多い。特にどのように赤外線を受容してシグナルに変えているのか。この問題が明らかになれば，例えばテラヘルツ光センサーデバイスなど生物進化に基づく新規センサーデバイス開発に資することができる。
|
