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2022 年度 研究成果報告書

生命システムを支える非平衡自己組織化プログラムの機構と機能

研究課題

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研究課題/領域番号 19H02668
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分32010:基礎物理化学関連
研究機関山形大学

研究代表者

並河 英紀  山形大学, 理学部, 教授 (30372262)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード自己組織化 / 非平衡 / 反応拡散 / アミロイドβ / リーゼガング
研究成果の概要

生命システムには非平衡開放系のポテンシャル勾配に沿って自己組織化が進行するプログラムが組み込まれており、このプログラムが生命の構築・破綻を支配する重要な礎となっている。本研究では、この「非平衡自己組織化プログラム」に支配された分子間相互作用の駆動原理を平衡論的視点との明示的な対比より顕在化させ、生命システムの堅牢性と柔軟性を保証する因子を実験的に捉えることを目指した。その成果として、ゲル媒体中の自己組織化構造に対する化学的・物理的外的因子の影響を明確化したとともに、病理学的な指標として用いられる生体高分子の自己組織化構造の形成機構に対する非平衡開放系の特殊性について明確化することに成功した。

自由記述の分野

物理化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本成果の意義の大部分は学術的な基礎研究に関するものである。これまで自己組織化は平衡系の定常状態としての構造解析や熱力学理解が主であり、形成過程における非平衡性は考慮されるものの、定常状態としての非平衡性の影響についての理解は遅れている。その様な中、本研究では複数の自己組織化現象に対する非平衡性の影響についての実験・理論的な研究を行い、物理化学的な学術的意義を与えたものである。一方、本成果の一部は地質学ならびに病理学にも関係するものでもあり、その波及効果として社会的意義をも有するものと考えられる。

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公開日: 2024-01-30  

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