| 研究領域 | 分子サイバネティクス ー化学の力によるミニマル人工脳の構築 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05883
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅳ)
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
安原 主馬 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (90545716)
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| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 脂質ナノディスク / 両親媒性ポリマー / 分子情報処理 / 分子デバイス / 膜融合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、脂質ナノディスク上に人工の分子デバイス群を組み込むことで、生体膜における情報処理機構を最小限の要素で再現するシステムを構築することを目的とする。ここでは、申請者らがこれまで独自に開発した「脂質ナノディスク」をプラットフォームとして用い、区画化された空間内で人工レセプター等の分子デバイス間における相互作用を制御することで、細胞膜における情報処理システムの人工的な再構築をめざす。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、最小の二分子膜である脂質ナノディスクをプラットフォームとして、人工の分子デバイス群を複合化することで、生体膜における情報処理機構を再構築する方法論の確立を目的とする。天然の生体膜上では、複数の膜タンパク質が動的に離合集散し、機能連携することでシグナル伝達をはじめとする複雑な情報処理を行っている。ここでは、申請者らがこれまで独自に開発した「脂質ナノディスク」をプラットフォームとして用い、区画化された空間内で人工レセプター等の分子デバイス間における相互作用を制御することで、細胞膜における情報処理システムの人工的な再構築をめざす。
脂質ナノディスクをプラットフォームとして生体膜の情報処理機構を再構築する技術を段階的に確立するために、令和4年度は特に(1)ナノディスクへの分子デバイスの組み込みおよび(2)膜融合による分子デバイスのデリバリーについて重点的に取り組んだ。 (1)に関しては、ペプチドや種々のモデル化合物の脂質ナノディスクへの取り込みに関して、分光法を中心に評価を行った。(2)に関しては、脂質ナノディスクとの膜融合によってターゲットとなる脂質膜に対して分子デバイスを導入する手法の構築を行った。ジャイアントベシクルや平面二分子膜を用いた蛍光顕微鏡観察によって、ナノディスクとの融合ダイナミクスを可視化したことに加えて、培養細胞や細菌といった生きた細胞とナノディスクの相互作用に関しても解析を行った。得られた結果から、モデル膜および実際の細胞膜に対するナノディスクを用いた分子組み込みの可能性が示された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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