非熱揺らぎの時空間スペクトル解析に基づく細胞質の非平衡挙動の解明
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- 水野 大介
- 研究代表者
- 九州大学
研究課題情報
- 体系的番号
- JP21H01048
- 助成事業
- 科学研究費助成事業
- 資金配分機関情報
- 日本学術振興会(JSPS)
- 研究課題/領域番号
- 21H01048
- 研究種目
- 基盤研究(B)
- 配分区分
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- 補助金
- 審査区分/研究分野
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- 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
- 研究機関
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- 九州大学
- 研究期間 (年度)
- 2021-04-01 〜 2024-03-31
- 研究課題ステータス
- 交付
- 配分額*注記
- 17,420,000 円 (直接経費: 13,400,000 円 間接経費: 4,020,000 円)
研究概要
細胞内の体高分子機械は、希薄なin vitro系よりも細胞内の混み合い環境の下で最適に稼働する。本研究では、生体高分子機械の稼働速度やエネルギー効率に対して、周囲媒質の“非平衡性”が及ぼす影響に着目して、この謎の解明に貢献する。 混み合い環境のもとで稼働する生体高分子機械は、周囲媒質との相互作用の下で非熱的な揺らぎを生み出す。非熱揺らぎの増大に伴って細胞質の流動が促進され、生体高分子機械の働きが亢進する。他方で、細胞内における非熱的な揺らぎは、系の熱力学温度を全く変えない程度の僅かなエネルギーしか持たない。本研究では、非熱的な揺らぎが細胞の挙動に影響する機序を非平衡統計学の観点から明らかにする。