【研究領域課題番号】18H02153 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

味覚 / 神経 / イメージング / 可視化 / メダカ

【研究成果の概要】

本申請研究では、メダカ酸味細胞に発現誘導可能な転写制御領域の獲得に成功した。今回獲得した領域の利用によって、ゼブラフィッシュなど他のモデル魚類においても酸味細胞への外来遺伝子導入が可能となると期待される。また、経シナプス性トレーサーの活用によって、複数種の味覚情報伝導路の相関が明らかになってきた。得られた知見は、他のモデル生物で示されつつある味覚情報伝導路の知見を補完するものであり、その全容解明に大きく貢献するものである。味覚刺激応答観察について、本申請研究の条件検討で蓄積された知見に加え、蛍光強度が大きく改善されたツールの活用やその発現誘導法の検討などを行うことでその目的達成が期待される。

【研究の社会的意義】

本申請研究では、複数種の味細胞に発現誘導可能な転写制御領域の取得に成功した。得られた転写制御領域の活用は味覚受容、味覚情報伝達などの研究の進展に大きく貢献するものである。また、申請者のグループの本申請研究およびこれまでの研究によって、5基本味の味覚情報伝導路の重なり合いの様式が明らかになってきた。なぜそれぞれの味が認識できるのか、その仕組みの解明に貢献するものである。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】基礎看護学

【研究領域課題番号】16H02694 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

イメージング / 褥瘡 / 点滴 / 尿意 / 超音波画像 / サーモグラフィ / データベース構築 / ポイントオブケア / 可視化 / 非侵襲・無拘束 / 便秘 / 末梢点滴 / データベース / 看護理工学 / リアルタイム / 看護学

【研究成果の概要】

本研究では、地域包括ケアシステムのスキームに適合した新たな看護ケアの提供手段として、「高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立」を目指した。認知機能の低下により精神・身体の不快感・苦痛を正確に表出することのできない患者に対し、高齢者の精神状態、身体状態をモニタリングするセンサシステムを構築し、様々な異変を精度よく予測するアルゴリズムを提案することを目的とした。不快感、尿意、創部痛、点滴漏れ、便秘という高齢者に生じやすい課題についてイメージング技術の開発に取り組み、さらにこれらのデータを統合的に蓄積・解析しやすくするリレーショナルデータベースマネジメントシステムを開発した。

【研究の社会的意義】

本研究によって、自身では表出することが困難な様々な不快感を客観的にモニタリングすることが可能なイメージング技術が開発された。これにより、認知機能が低下した療養者のウェルビーイングの向上に繋がり、確信が持てないままにケアを提供してきた看護師のジレンマを解消することとなる。さらには、異常を可視化することで、患者や家族ともに医療者との情報共有ができ、高度なレベルで遠隔看護を展開することが可能となる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)

【研究分野】分析化学

【研究領域課題番号】26220805 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオ分析 / イメージング / 光操作 / 蛍光 / 発光 / ＲＮＡ / ＧＰＣＲ / スクリーニング / RNA / GPCR / 蛍光イメージング / アポトーシス / 生体材料 / 可視化

【研究成果の概要】

生細胞内の分子の素過程をネットワークとして理解するために，生体分子を可視化および操作するための新たな分析方法を確立した．具体的には，１）小数生体分子の可視化・定量法，２）光による酵素活性制御法，３）Gタンパク質共役受容体活性を制御する光操作法を開発した．開発した方法は，基礎生命科学研究の基盤技術になるとともに，医学や農学や創薬分野等における革新的技術となる．

【研究の社会的意義】

本研究では，個々の分子反応の素過程を追究する分子科学と，要素還元的に現象の解明を試みる生命科学との中核に位置し，分野横断的な研究領域を開拓する新規分析法を創出した．成果は国内外に情報発信を行い高い反響を得てきた．実際，国内外の異分野の研究者と共同研究が進んでおり，これまでに海外共同研究の成果として18件のoriginal papersを報告している．またプローブや光操作ツールのmaterial供与を国内外の研究者から依頼され，これまでに40件以上の研究者に遺伝子を供与してきた．さらに国内外での技術指導を積極的に展開することにより，開発した技術は分野の垣根を越えて大きな波及効果を生み出している．

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31

【配分額】195,260千円 (直接経費: 150,200千円、間接経費: 45,060千円)

【研究分野】農業環境工学

【研究領域課題番号】24380141 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

蛍光指紋 / パン生地 / グルテン / 澱粉 / イメージング / 蛍光指紋イメージング / スペクトル分解 / 可視化 / バター / デンプン / ミキシング / 類似度 / 定量イメージング / PLSRモデル / 判別 / 主成分分析

【研究成果の概要】

分光イメージングと蛍光指紋を組み合わせて、前処理せずにパン生地中のグルテンと澱粉の分布を可視化する手法を開発した。パン生地、グルテン、澱粉の蛍光指紋を63波長条件の蛍光画像の撮像から再構築し、パン生地の各画素において、グルテンおよび澱粉との蛍光指紋の類似度を計算し、その類似度を各成分の存在確率として擬似カラーでマッピングすることにより、パン生地中のグルテンおよび澱粉の分布を可視化することに成功した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)

【研究分野】生体関連化学

【研究領域課題番号】23655152 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生体機能関連化学 / 生物発光 / 細胞 / 生体 / イメージング / プローブ / ルシフェラーゼ / ガン細胞 / 転移 / 可視化 / エネルギー移動 / 蛍光

【研究成果の概要】

本研究では,海洋生物である橈脚類(ガウシア・プリンセプス)由来のルシフェラーゼを出発物質として,超高輝度の変異体を論理的に開発した.ガウシアルシフェラーゼの酵素活性中心を推定し,部位特異的アミノ酸変異導入を行った.開発した変異体の中には,オリジナルのガウシアルシフェラーゼに比べて,10倍程度高輝度化した変異体や,スペクトルが33nm長波長化した変異体が含まれ,これらはバイオアッセイにおいて非常に有用なツールを提供する.この変異体の有用性は,BALB/cヌードマウスにおいて,当該ルシフェラーゼ変異体を発現するマウスB16メラノーマ細胞の肺への変異を高感度に可視化できたことでも明らかである.

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2011 - 2012

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】食品科学

【研究領域課題番号】22228002 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

食品因子 / 分子疫学 / 感知システム / フードケミカルバイオロジー / センシング / 機能性 / カテキン / 感知分子 / 食品因子感知システム / 緑茶カテキン / 大豆イソフラボン / cGMP / ケミカルバイオロジー / 機能性食品因子 / 質量分析イメージング / 食品機能 / イメージング / メタボリックプロファイリング / マトリックス / 可視化

【研究成果の概要】

生体が機能性食品因子を感知するための遺伝子（食品因子感知関連遺伝子）を同定するとともに食品因子の機能性発現機序との関係を解明した。食品因子摂取後の生体組織における食品因子ならびにその代謝物のin situ質量分析イメージングに成功した。食品因子感知関連遺伝子の発現が、摂取する食品因子やその摂取方法によって調節が可能であることを明らかにした。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31

【配分額】186,290千円 (直接経費: 143,300千円、間接経費: 42,990千円)

【研究分野】感性情報学・ソフトコンピューティング

【研究領域課題番号】20240020 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

情報統計力学 / 可視化 / 次元圧縮 / クラスタリング / ビッグデータ / イメージング / 潜在構造 / ベイズ推論 / 機械学習 / イメージングデータ / マルコフ確率場 / 潜在構造推定 / 連想記憶モデル / モンテカルロ法 / パリティー検査符号 / CDMA / SAT / 大規模データ

【研究成果の概要】

本研究の目的は，経験や学習から形成されるヒトの心の中の描像を，数値計算や計測のデータから客観的手法で可視化する手法を研究することである．具体的には，情報科学と計算機科学での描像を，物理学のスピン系で発展した手法を用いて可視化する．脳の記憶のモデルである連想記憶モデルをテストケースとして，シナプス抑圧の影響，K-SAT問題，量子揺らぎの性質解明など，様々な事例において，描像の可視化を行った．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008-04-08 - 2013-03-31

【配分額】47,320千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 10,920千円)

【研究分野】生体関連化学

【研究領域課題番号】20685012 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

プローブ / 可視化 / キナーゼ / ユビキチン / タンパク質分解 / タンパク質リン酸化 / 生物発光 / in vivo / イメージング / シグナル伝達

【研究成果の概要】

分子イメージングにおいては,特定の生体イオンや生体分子を捕まえて光を発生する,いわゆるプローブと呼ばれる新しい分子の開発が必要となる.本研究では,様々な生命機能や疾患において極めて重要な分子過程であるタンパク質のリン酸化について,その生体内(in vivo)での動態を可視化計測する新しい原理のプローブ("分解制御型プローブ"と名付ける)の開発研究を行った.

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)

【研究分野】化学系薬学

【研究領域課題番号】19790010 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

CXCR4 / アンタゴニスト / 蛍光 / イメージング / インターナリゼーション / 可視化 / スクリーニング / 薬学 / 蛋白質

【研究成果の概要】

HIV感染、種々の固形癌の転移や血液癌の進行、慢性関節リウマチの炎症等に関与しているケモカイン受容体CXCR4に対して特異的に結合する蛍光性アンタゴニストの開発に成功した。この蛍光性アンタゴニストは、CXCR4リガンド候補化合物のスクリーニングプローブ、および細胞表面に存在するCXCR4の蛍光イメージングプローブとして有用であることを明らかにした。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】3,690千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 390千円)

【研究分野】生理学一般

【研究領域課題番号】18689008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

可視化 / 生体分子 / 生理学 / 蛋白質 / 脳・神経 / 開口放出 / ホルモン分泌 / 全反射蛍光顕微鏡 / イメージング / 小胞輸送 / シナプトタグミン / 分泌顆粒輸送 / 低分子量GTP蛋白質 / Rab / ドッキング

【研究成果の概要】

私達の身体は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。しかしホルモン分泌の詳細な分子メカニズムについては解明されていない。そこで、超高感度、超高解像度を持つ蛍光顕微鏡を新規開発し、内分泌細胞から起こるホルモン分泌反応を直接可視化計測することに成功した。そして、ホルモン分泌制御機構の詳細な分子メカニズムの一端を解明した。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】27,690千円 (直接経費: 21,300千円、間接経費: 6,390千円)