| 研究課題/領域番号 |
20H02536
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
高木 昌宏 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00183434)
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| 研究分担者 |
下川 直史 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (20700181)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 人工膜 / リポソーム / 生理応答 / 画像解析 / 界面活性剤 / アミロイド / アルツハイマー病 |
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| 研究成果の概要 |
痛み・掻痒感・鎮静・興奮等、感覚刺激を引き起こす生理活性物質と人工細胞膜との相互作用がもたらす膜ダイナミクス（膜構造変化、膜相分離変化）を網羅的に解析する事で、「生理応答の可視化・定量評価」を試みた。さらに、分子間の相互作用を数理モデル・動画解析を導入して考察し、ダイナミクスから生理作用を類推できる定量性のある評価システムを構築し、動物実験代替法への道筋をつけた。さらに、これらを通して、医療等の分野で利用できる有効で安全な化合物の動物実験に頼らない評価・デザインへ結びつけ、実際にアルツハイマー病の発症メカニズムについて、示唆に富むデータを取得、予防法に対する提案もできた。
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| 自由記述の分野 |
生物工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
動物実験は、残酷な方法であり、定量性に乏しい。我々は、動物実験代替法として、細胞サイズリポソームの構造変化を通して、化合物による生理応答を可視化、定量化する方法を検討してきた。その結果、リポソームの構造変化と、痛み、痒み等との相関関係に対して情報を集積し、正確な判断が行える実験系をデザインする事ができた。この手法を用いて、各種界面活性剤を評価し、刺激性の少ない、安全な界面活性剤の処方を開発する事ができた。さらに、医療分野に於いても、アルツハイマー病の原因である、アミロイドペプチドと膜相分離構造との相互作用を、小胞体ストレスモデル膜をデザインする事で検討し、神経細胞毒性との関係性を明らかにした。
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