| 研究課題/領域番号 |
23K23562
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| 補助金の研究課題番号 |
22H02296 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38060:応用分子細胞生物学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
宮本 崇史 筑波大学, 医学医療系, 助教 (50740346)
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| 研究分担者 |
高橋 伸一郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00197146)
山本 雄介 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (60768117)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2025年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | ミトコンドリア / 形態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、情報因子としてミトコンドリアの『形態』が創り出す情報を『ミトコンドリア形態コード』として定義し、このコード情報がミトコンドリアの情報媒体としての性質を再編成することで、MRS経路やオルガネラコミュニケーションにどのような影響を与えるのかを、数理解析や機械学習、そしてそれを裏付ける分子生物学的手法を組み合わせて理解する。これにより、『ミトコンドリアの形態が情報因子として担っている生理学的・病理学的意義とは何か？』という本研究課題の核心をなす学術的「問い」に迫る。
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| 研究実績の概要 |
ミトコンドリアの『形態』は様々な生理学的・病理学的事象の形成に寄与する『情報因子』の1つとして認識されつつあるが、その詳細は十分に理解されていない。そこで本研究ではまず、ミトコンドリアの『形態』が情報因子として担う役割を①『局在情報の改編』、②『反応場の改編』、③『特質の改編』に分類し、これらを『ミトコンドリア形態コード』として統合的に理解・記述することを目指す。さらにこのコード情報が、ミトコンドリアが情報媒体として中核的な役割を担うMitochondrial Retrograde Signaling Pathwayやオルガネラコミュニケーションに与える影響を、数理解析や機械学習、そしてそれを裏付ける分子生物学的手法を組み合わせて、包括的に解明することを目標とする。
2022年度は本研究を遂行するための基盤技術として、ラベルフリーでミトコンドリアを観察する手法の確立を進めた。具体的には高解像の位相差顕微鏡を使用し、ミトコンドリア特異的なプローブを使わずに、ミトコンドリアを観察できるようにした。さらに様々な細胞株でミトコンドリアの形態を観察し、細胞種ごとにミトコンドリアの形態や動態が異なることを確認した。これまでにミリ秒オーダーでミトコンドリアの形態を観察することに成功し、ミトコンドリアの分裂や融合、マイトファジーの瞬間と思われる像を撮影することができている。2023年度は本可視化技術を用いてミトコンドリアの形態を定量的に解析する手法を開発し、上記１～３の研究を実施する。
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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
ミトコンドリアをラベルフリーで観察できるようにしたことで、本研究を進める上で必要な技術基盤の1つを確立できたため、上記進捗状況を選択した。
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| 今後の研究の推進方策 |
2023年度はミトコンドリアの形態を定量的に評価する手法の開発や、ミトコンドリアの形態を時空間特異的に操作する手法の開発を進める。
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