| 研究課題/領域番号 |
21K14466
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
倉持 昌弘 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 助教 (60805810)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 不凍タンパク質 / 線虫 / 凍結保存 / 氷晶制御 / 熱ヒステリシス / 時分割X線計測 |
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| 研究成果の概要 |
本課題では、AFPの最も有効な凍結保存法の確立を目指し、その効果検証およびAFPによる氷晶制御のX線ナノスケール計測を実施した。AFPを遺伝子導入した線虫の生存率は、AFPを発現しない線虫と比較して有意に高いことがわかった。次に、AFPによる氷晶制御の様子を生体内で捉えるX線ナノスケール計測を実施した。興味深いことに、野生型AFPと機能欠損AFP変異体とで、-5, -10°Cにおける分子ダイナミクスが定性的に異なる振る舞いを示すことがわかった。AFPによる氷晶成長阻害が凍結保存においても重要な機能の1つとして働いていることを見出した。
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| 自由記述の分野 |
生物物理
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
不凍タンパク質(Antifreeze Protein: AFP)は、氷晶成長を抑制するユニークな機能をもつ。本研究から、多細胞生物である線虫の凍結保存において、AFPが有効に働くことがわかった。その分子メカニズムとして、氷晶成長抑制という機能が動物体内でも発揮している様子をX線ナノスケール計測によって捉えることができた。これらの知見は、細胞や組織、臓器に至るさまざまな生体材料の凍結保存において、AFPが効果的に機能する可能性を示している。将来的に、臓器保存などを課題とする医療・医学分野での技術展開が期待できる。
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