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2023 年度 研究成果報告書

細胞における遅延制御反応場の形成機構と機能発現の探求

計画研究

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研究領域遅延制御超分子化学
研究課題/領域番号 21H05095
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関東北大学

研究代表者

奥村 正樹  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (50635810)

研究期間 (年度) 2021-08-23 – 2024-03-31
キーワード反応遅延制御 / LLPS / 酸化的フォールディング / 活性亢進剤
研究成果の概要

領域内の生化学、構造生物学、細胞生物学、計算科学、有機合成化学の学際融合共同研究によって、新たな細胞内化学的触媒反応場を発見し、その機能の理解として、フォールディング触媒のための遅延制御であることを突き止めた。さらに、酵素の活性亢進を制御出来る酸化還元化合物の開発にも成功し、今後反応遅延制御の反応場の化学制御が可能になると期待できる。以上、従来の酵素反応の「酵素-基質1対1反応」の概念を「酵素反応場-基質の“多分子-対-多分子”反応」へと変革した。

自由記述の分野

生体関連化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題ではオルガネラ内での液滴形成と、その内部での酵素反応遅延の発見に至った。遅延反応場としての液滴の新たな生命機能を示す革新的な研究と位置づけられ、シグナル伝達に限らず、様々な細胞内化学反応を制御するメゾスケール反応場として、液滴の概念を飛躍的に拡張する可能性を秘める。その学術的意義は遅延反応場としての液滴が「酵素-基質1対1反応」という従来酵素反応の常識を変革する、新たな「酵素反応場-基質の“多分子-対多分子”反応」と明示される上位概念を創出することが期待できる。本酵素が神経変性疾患やⅡ型糖尿病と関わることが指摘されていることから、新たな治療戦略に繋がる可能性があり、その社会的意義は高い。

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公開日: 2025-01-30  

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