2016 Fiscal Year Annual Research Report
Application of theorems of non-equilibrium stochastic models to medical and cosmetic problems
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26310204
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
林 久美子 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00585979)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 一穂 国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, 研究員 (20642565)
丹羽 伸介 東北大学, 学内共同利用施設等, 助教 (30714985)
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| Project Period (FY) |
2014-07-18 – 2018-03-31
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| Keywords | 非平衡統計力学 / 分子モーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H28年度は引き続き、ゼブラフィシュの色素細胞においてメラノソーム輸送を観察した。メラノソームとはメラニン色素のつまった小胞である。黒色であるため、明視野顕微鏡で観察することができる。ホルモンを添加するとメラノソームはタンパク質モーターダイニンに輸送され細胞中心に向かって凝集する。この凝集運動でメラノソームの重心運動は一方向に輸送されながらも熱ゆらぎ等の効果でゆらぎながら進む。申請者らはこの揺らぐ運動を非平衡確率過程とみなし、非平衡確率過程模型の恒等式を利用して解析した。恒等式の利用で、メラノソームを輸送するダイニンの分子数を見積もることが可能になった。H28年度は特にシリオブレビンというダイニンの阻害剤を添加し、輸送を担うダイニン分子数を変化させる実験を行なった。様々な濃度のシリオブレビンを添加し、恒等式を利用した揺らぎ計測を行った。解析の結果、シリオブレビン濃度に応じたダイニン分子数の減少が確認された。この結果はゆらぎ計測の妥当性を意味すると考えている。今後は、H28年度の結果を論文としてまとめたい。
また、マウス神経細胞におけるミトコンドリア輸送の基礎研究を行なった。これまで研究してきたエンドソームやメラノソームと比較して、ミトコンドリアは1um程度と大きいオルガネラ（細胞小器官）である。ミトコンドリア輸送を担うタンパク質モーターの分子数も多いのではないかと予測し、ミトコンドリア観察を始めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初、主要な研究計画に掲げていた色素細胞におけるメラノソーム輸送の研究が収束した。一方で、研究計画に記載したアミロイド前駆タンパク質の輸送の基礎研究は、観察手法に問題があり本年度も継続している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に掲げていたアミロイド前駆タンパク質の輸送の基礎研究に代わって、ミトコンドリアの輸送の実験を中心に行う。基盤研究（B）特設分野で行う基礎研究の結果を、基盤（B）一般のミトコンドリア輸送の応用研究に発展させていきたい。
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