| 研究課題/領域番号 |
22K19273
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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43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
鈴木 団 大阪大学, 蛋白質研究所, 講師 (40350475)
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| 研究分担者 |
宮崎 牧人 京都大学, 理学研究科, 特定准教授 (40609236)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022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)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 構成的手法 / 細胞内熱物性 / 熱産生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
研究代表者らは最近に、局所的な熱伝導率を計測できる新しい手法を開発することで、細胞内の熱伝導率を計測することに成功した。しかし、未知である細胞内熱物性のごく一部が明らかとされたに過ぎない。本研究において、細胞内で熱伝導率を計測するのと同時にその局所環境を同定することと、細胞を構成する因子の一つ一つが熱伝導にどのように影響するのかを確かめることに、挑戦する。
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| 研究実績の概要 |
研究代表者らはこれまでに、局所的な熱伝導率を計測できる新しい手法を開発することで、細胞内の熱伝導率を計測することに成功した。しかし、未知である細胞内熱物性のごく一部が明らかとされたに過ぎない。本研究では、①細胞内で熱伝導率を計測するのと同時にその局所環境を同定することと、②細胞を構成する因子の一つ一つが熱伝導にどのように影響するのかを確かめることを、大きく分けて2つの挑戦課題として設定している。2022年度はそれぞれ次を実施し、それぞれ成果を得た。①本課題の達成には、局所的な熱伝導率を計測する微小プローブとして用いる蛍光ナノダイヤモンドの性能を、さらに向上させる必要があった。特に、より小さく、明るく、環境変化に対して頑強で、かつ調製した単一ロット内におけるナノ粒子間の性質にバラつきが少なくなることを目指した材料開発を進めた。これまでに得た途中経過を、学会発表等で報告した。②分子動力学シミュレーションを利用した理解への試みを開始した。まず当該分野における最新の現状を整理することを目的とし、総説を執筆した。当該総説は、「Simulation toolkits at the molecular scale for trans-scale thermal signaling」とのタイトルで、Computational and Structural Biotechnology Journal誌で年度終了間際にオンライン公開された。生化学反応から放出される熱と、生体分子が熱伝導に与える影響について、これらを原子分解能で理解するために有効と思われる現在の手法をまとめた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
項目①、②とも、その進捗を、学会発表や論文として報告できる程度にまとまった成果が得られているため。
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| 今後の研究の推進方策 |
「研究実績の概要」で述べた項目①については、引き続きプローブ開発を進め、計測まで至る。項目②においては、現在進めている、分子動力学シミュレーションによる計算を完成させる。最終的には①と②から、細胞内熱伝導が局所的に低下する起源の統合的理解を目指す。
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