| 研究領域 | 感覚と知能を備えた分子ロボットの創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
25104526
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
小笠原 慎治 北海道大学, 創成研究機構, 特任助教 (50462669)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2014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)
2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2013年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | mRNA / タンパク質 / 翻訳 / 光遺伝学 / 非対称性 / アメーバロボット / タンパク質局在 |
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| 研究実績の概要 |
タンパク質発現の可逆的光制御法を使いアメーバ型ロボットの内部に光でタンパク質の非対称分布を生じさせ、機能に方向性をもたせる方法の開発が目的であった。タンパク質発現の可逆的光制御法とはmRNAの5'末端に光応答性capを付加し、mRNAからタンパク質への翻訳を光で可逆的に制御する技術である。アメーバ型ロボットの内部にタンパク質の非対称分布を作り出すには２種類の光応答性capが必要になるため、従来の光応答性capと吸収波長域がオーバーラップしない新しい光応答性capをデザインする必要があった。前年度は可視光領域の光を吸収する光応答性capの合成に成功した。しかし、そのcis型は室温であってもミリ秒オーダーでtrans型に熱的異性化してしまうため、cis型を維持するには光を照射し続けなくてはならなかった。可視光といえども長時間の照射は生体分子にダメージを与えてしまうため、cis型が安定して存在するよう改変する必要が残った。本年度は前年度合成した光応答性capの骨格を変更し、37℃においてcis型からtrans型への熱的異性化の半減期が２時間と飛躍的に向上した新規光応答性capの開発に成功した。異性化はtrans型からcis型へは370 m、cis型からtrans型へは430 nmの光で起こり、この波長域の短時間照射であれば生体分子へのダメージは抑えられる。またtrans型とcis型でのタンパク質発現量にはおよそ２倍の差があり、非対称分布を作るには十分である。この光応答性capと従来の光応答性capを併用するばアメーバ型ロボットの内部に光でタンパク質の非対称分布を生み出せると考えている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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