| 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 |
21H05892
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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 | 法政大学 |
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研究代表者 |
曽和 義幸 法政大学, 生命科学部, 教授 (10519440)
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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 | べん毛 / リポソーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ミニマル人工脳のための分子アクチュエーションシステムを構築する条件として，リポソーム変形の人為的な誘導，一度きりの変形ではなく繰り返し変形可能な可逆的制御，センサ・プロセッサから受け取った信号を素早く変形へと伝達する応答性が求められるであろう．本研究では，繰り返し変形が可能であり，変形の時間応答性に優れた特性を示す細菌べん毛繊維の多型変換能によって，リポソームの人為的変形を誘導する系の構築とその性能評価をおこなう．
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| 研究実績の概要 |
ミニマル人工脳の構成要素であるリポソームを人為的に変形誘導するための分子アクチュエーションシステムとして，細菌べん毛の多型変換の応用を目指している．本年度は，蛍光染色・単離したべん毛繊維を界面通過法でリポソームに内包させるプロトコールの改善とリポソームの変形誘導をおこなった．まず，大腸菌のべん毛繊維を効率よく精製することを目指した．サルモネラSJW3060株はべん毛モーター基部体のFliFタンパク質に点変異が入ることにより，べん毛が脱離しやすくなることが知られている．そこで，大腸菌をゲノム編集により同様の変異を導入してべん毛を精製したところ，その精製効率はわずかな改善しかみられなかった．つぎに，べん毛に繊維状高分子を添加することで束化を相分離により誘導した．べん毛はらせん形状をしているため，らせんのピッチに沿うように集合し，長軸方向に長さが数倍に伸張した．また，定量的に計測はおこなっていないが，その曲げ方向の堅さも上昇していると期待される．この変形誘導を何らかのトリガーで誘起するために，繊維状高分子をDNAへと変え，DNA伸張とカップルさせることを試みた．しかし，DNAが分解されてしまったため，べん毛精製の段階でDNAaseが混入している可能性があった．そこで，任意に束化のタイミングは制御できないが，リポソームを作製する段階で，べん毛が束化する条件で蛍光べん毛を封入した．その結果，束化伸張したべん毛がリポソームの内壁面を押してわずかに変形させる様子を例数は少ないが観察することができた．
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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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