| 研究課題/領域番号 |
21K20644
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0701:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
大塚 浩晨 早稲田大学, 理工学術院, 助手 (20907167)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| キーワード | 磁気受容 / ラジカルペア / 分光解析 / 光受容体 |
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| 研究成果の概要 |
鳥類等の生物は地磁気を認識する能力を有し、この磁気受容能には光受容タンパク質の量子的な反応特性が関与すると考えられている。しかしながら鳥類をはじめとした脊椎動物については、磁気受容分子の実態すら推定の段階である。そこで本研究では、磁気受容能を持つニワトリのクリプトクロム4 (cCRY4) に着目し、cCRY4が磁気受容モデルに沿った光反応を示すこと、cCRY4を構成するチロシンのラジカル化が光反応にとって重要な役割を担う可能性があることを見出した。また、cCRY4における磁気シグナル受容状態の特定を目標とし、その準備段階として特定の状態で反応が留まる変異体を大量に作製する手法を確立した。
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| 自由記述の分野 |
分子生物学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
鳥類が持つ光依存的な磁気受容能の機構解明は、鳥類の生態把握や新規バイオ磁気センサーの開発、磁気を利用した非侵襲性ドラッグデリバリーシステムの開発等に役立つのみならず、量子効果の新たな応用につながる可能性もある。磁気受容機構の解明のために理論計算に基づくモデルが提唱され、磁気受容分子が磁気情報を検出し得ることが示されてきた。しかしながら、生体において磁気受容分子が獲得した磁気情報を、どのように情報伝達可能な形に変換していくのかはほとんど分かっていない。本研究の知見から、磁気受容分子が磁気情報を化学反応に変換している可能性が見いだされ、磁気情報検出機構の解明の一助になると期待される。
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