研究Discovery Saga

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【情報学】情報学フロンティア：サイバーフィジカルシステム／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【情報学】情報学フロンティア：生体情報／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【情報学】情報学フロンティア：イメージングフローサイトメトリー／細胞を含む研究件

【キーワード】iIACS / imaging flow cytometry / cells / viscoelastic fluids / 3D focusing

【概要】(a) The iIACS machine has been improved, which far surpasses the previous state-of-the-art iIACS machine in system performance, expanding the range of applications and discoveries. Its throughput and ...

【情報学】情報学フロンティア：機械学習／細胞を含む研究件

【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)

【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...

【複合領域】人間医工学：毒性評価／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮本義孝国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, リサーチアソシエイト (20425705)

【概要】本課題では、磁性ナノ粒子を用いたコンビナトリアル・セルクラスターによる評価システムを構築することを目的とした。開発したデバイスは、様々な大きさのセルクラスターを一度の播種操作で効率よく作製することに成功した。さらに、市販MRI造影剤、開発した磁性ナノ粒子（MRI造影剤）を用いて、デバイス上で作製したコンビナトリアル・肝細胞クラスターによる毒性・機能評価を行った。結果、得られたクラスターによる生死判...

【複合領域】人間医工学：細胞医療／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮本義孝国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, リサーチアソシエイト (20425705)

【概要】本課題では、磁性ナノ粒子を用いたコンビナトリアル・セルクラスターによる評価システムを構築することを目的とした。開発したデバイスは、様々な大きさのセルクラスターを一度の播種操作で効率よく作製することに成功した。さらに、市販MRI造影剤、開発した磁性ナノ粒子（MRI造影剤）を用いて、デバイス上で作製したコンビナトリアル・肝細胞クラスターによる毒性・機能評価を行った。結果、得られたクラスターによる生死判...

【複合領域】人間医工学：移植医療／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮本義孝国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, リサーチアソシエイト (20425705)

【概要】本課題では、磁性ナノ粒子を用いたコンビナトリアル・セルクラスターによる評価システムを構築することを目的とした。開発したデバイスは、様々な大きさのセルクラスターを一度の播種操作で効率よく作製することに成功した。さらに、市販MRI造影剤、開発した磁性ナノ粒子（MRI造影剤）を用いて、デバイス上で作製したコンビナトリアル・肝細胞クラスターによる毒性・機能評価を行った。結果、得られたクラスターによる生死判...

【キーワード】マイクロ流体 / 細胞 / 組織工学 / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他10件)

【概要】本研究の目的は，センチメートルスケールの複雑な３次元組織を構築するためのビルディングユニットである「細胞ファイバー」を開発し，組織構築のための方法論を確立することである．細胞ファイバーは，二重同軸マイクロ流体デバイスにより連続的に形成するこに成功した．その際，コア部に細胞と一緒に封入するECMの選択が，細胞ファイバ形成に重要であることを見いだした．形成した細胞ファイバを用い，培養液の中で機械織りし...

【複合領域】人間医工学：医療技術／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮本義孝国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, リサーチアソシエイト (20425705)

【概要】本課題では、磁性ナノ粒子を用いたコンビナトリアル・セルクラスターによる評価システムを構築することを目的とした。開発したデバイスは、様々な大きさのセルクラスターを一度の播種操作で効率よく作製することに成功した。さらに、市販MRI造影剤、開発した磁性ナノ粒子（MRI造影剤）を用いて、デバイス上で作製したコンビナトリアル・肝細胞クラスターによる毒性・機能評価を行った。結果、得られたクラスターによる生死判...

【複合領域】健康・スポーツ科学：リボソームプロファイリング／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【複合領域】健康・スポーツ科学：骨格筋適応／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【複合領域】健康・スポーツ科学：翻訳動態／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【複合領域】健康・スポーツ科学：網羅的翻訳動態解析／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【複合領域】健康・スポーツ科学：共発現遺伝子ネットワーク／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【複合領域】健康・スポーツ科学：共発現遺伝子ネットワーク解析／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【複合領域】健康・スポーツ科学：ストレス応答系／細胞を含む研究件

❏「脳の形成」と「生活習慣病予防」に運動が必要なわけを探る-個体の運動解析モデルと細胞による運動解析モデルの開発-(13898001)

【概要】運動することが人間それ自身の脳及び身体の形成に必須な要因であり、本質的な課題であることを示し、その科学的背景を明らかにし、現時点で考え得る研究モデルを検討した。シンポジウムを2日間にわたり2部構成(第1部:総括的理解:個体の運動から運動の生命科学的基盤まで、I.運動は脳によって制御され、脳は運動により育てられる、II.運動を生命適応により理解する、第2部:運動の個体・細胞・分子の研究モデル、I.&...

【複合領域】健康・スポーツ科学：脳内アミン／細胞を含む研究件

❏「脳の形成」と「生活習慣病予防」に運動が必要なわけを探る-個体の運動解析モデルと細胞による運動解析モデルの開発-(13898001)

【概要】運動することが人間それ自身の脳及び身体の形成に必須な要因であり、本質的な課題であることを示し、その科学的背景を明らかにし、現時点で考え得る研究モデルを検討した。シンポジウムを2日間にわたり2部構成(第1部:総括的理解:個体の運動から運動の生命科学的基盤まで、I.運動は脳によって制御され、脳は運動により育てられる、II.運動を生命適応により理解する、第2部:運動の個体・細胞・分子の研究モデル、I.&...

【複合領域】健康・スポーツ科学：HPA軸／細胞を含む研究件

❏「脳の形成」と「生活習慣病予防」に運動が必要なわけを探る-個体の運動解析モデルと細胞による運動解析モデルの開発-(13898001)

【概要】運動することが人間それ自身の脳及び身体の形成に必須な要因であり、本質的な課題であることを示し、その科学的背景を明らかにし、現時点で考え得る研究モデルを検討した。シンポジウムを2日間にわたり2部構成(第1部:総括的理解:個体の運動から運動の生命科学的基盤まで、I.運動は脳によって制御され、脳は運動により育てられる、II.運動を生命適応により理解する、第2部:運動の個体・細胞・分子の研究モデル、I.&...

【複合領域】生活科学：培地／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【複合領域】子ども学：運動／細胞を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【複合領域】一般理論：ストレスタンパク質／細胞を含む研究件

❏「脳の形成」と「生活習慣病予防」に運動が必要なわけを探る-個体の運動解析モデルと細胞による運動解析モデルの開発-(13898001)

【概要】運動することが人間それ自身の脳及び身体の形成に必須な要因であり、本質的な課題であることを示し、その科学的背景を明らかにし、現時点で考え得る研究モデルを検討した。シンポジウムを2日間にわたり2部構成(第1部:総括的理解:個体の運動から運動の生命科学的基盤まで、I.運動は脳によって制御され、脳は運動により育てられる、II.運動を生命適応により理解する、第2部:運動の個体・細胞・分子の研究モデル、I.&...

【複合領域】一般理論：細胞認識／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【複合領域】一般理論：超高解像度／細胞を含む研究件

❏超解像イメージングを革新する蛍光プローブの創製(15H03833)

【キーワード】蛍光 / イメージング / 細胞 / 超高解像度 / タンパク質

【概要】本研究ではライブセル超解像イメージングの実現に向けて，今までにない全く新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行なった．青色光受容体のプロテインエンジニアリングに基づいて開発して蛍光プローブについて，実際にライブセル超解像イメージングにおける有用性を実証することができた．本研究によりライブセル超解像イメージングという新しい世界が実現し，様々な生命現象を極めて高い空間分解能で観察できるようになるだろう...

【複合領域】一般理論：遺伝子運搬／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【複合領域】一般理論：人工ウイルス／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【複合領域】一般理論：人工グリコウイルス／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【複合領域】一般理論：薬物運搬／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【複合領域】一般理論：コンドロイチン硫酸／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【複合領域】一般理論：糖クラスター／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【複合領域】一般理論：高解像度／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【環境学】環境保全学：バイオアッセイ／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【環境学】環境保全学：分析／細胞を含む研究件

【概要】世界初となるカチオン性ラジカル重合開始剤を合成し、これを用いて無毒性のナノゲル状カチオン性蛍光性温度センサーを合成した。これにより、細胞分裂を含む長時間の細胞内温度計測が可能となった。また、開発した蛍光性温度センサーを利用して褐色脂肪細胞の分化の程度と熱産生能の関係を解明したほか、その熱産生にチャネルタンパク質であるパネキシン1が寄与していることも明らかにした。 ...

❏高機能化した蛍光性温度センサーによる細胞内の温度分布イメージング(20685006)

【研究代表者】内山聖一東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (10401225)

【キーワード】蛍光 / 高分子 / 温度 / 分析 / 細胞

【概要】昨年度に開発した蛍光性温度センサーpoly (NNPAM-co-SPA-co-DBD-AA)を蛍光寿命イメージング法に応用し、COS7細胞内の温度マッピングを進めた。最初に、細胞内におけるpoly (NNPAM-co-SPA-co-DBD-AA)の性能について評価したところ、空間分解能200nm、温度分解能0.18～0.58℃であり、細胞内の温度分布イメージングが十分に可能であることが分かった。そ...

【数物系科学】物理学：ステップ／細胞を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【数物系科学】物理学：コヒーレントX線イメージング／細胞を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【数物系科学】物理学：ソフトマター／細胞を含む研究件

【概要】数値計算を主に用いて、タンパク質などによる生体膜の形状制御の仕組みを研究した。まず、膜間のゆらぎのエントロピーによって生体膜間を架橋する結合サイトが凝集する条件を明らかにした。次に、高分子修飾によって大きな膜ドメインが不安定化し、多数のマイクロドメインが形成されることがあることを示した。そして、バナナ状タンパク質の吸着により、多角形膜チューブや多面体ベシクルが形成することを明らかにした。タンパク質...

【数物系科学】物理学：X線自由電子レーザー／細胞を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【数物系科学】地球惑星科学：高感度／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【数物系科学】地球惑星科学：バクテリア／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【数物系科学】天文学：X線／細胞を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【数物系科学】天文学：数値シミュレーション／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【数物系科学】天文学：数値計算／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【化学】材料化学：ブロックコポリマー／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【化学】材料化学：刺激応答性材料／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【化学】複合化学：インテリジェント材料／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【化学】複合化学：ブロックポリマー／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【化学】複合化学：キノリン／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【化学】複合化学：光応答性／細胞を含む研究件

【キーワード】温度応答性高分子 / UCST型高分子 / UCST / ウレイド高分子 / 光応答性 (他7件)

【概要】生理的条件下において高温溶解型の相分離挙動を示すウレイド高分子を培養細胞に添加した際、相分離温度以下で細胞凝集塊を形成し、相分離温度以上で単層へと戻ることを見出した。本研究は細胞にとってストレスの高い温度刺激ではなく光刺激によって相分離を起こす光応答性ウレイド高分子を作製し、細胞形態制御を光刺激によって行うことを目的とした。光応答性化合物であるアゾベンゼンを導入したウレイド高分子を設計、合成したと...

【化学】複合化学：高速AFM ／細胞を含む研究件

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【化学】複合化学：1分子観察(SMD) ／細胞を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【化学】複合化学：生体機能関連化学／細胞を含む研究件

【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...

【化学】複合化学：アロステリック／細胞を含む研究件

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【化学】複合化学：活性／細胞を含む研究件

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【化学】複合化学：消光／細胞を含む研究件

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【化学】複合化学：細胞内遺伝子診断／細胞を含む研究件

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【化学】複合化学：ディスプレイ／細胞を含む研究件

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【化学】複合化学：DNA酵素／細胞を含む研究件

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【化学】複合化学：網羅的／細胞を含む研究件

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【化学】複合化学：生細胞／細胞を含む研究件

【研究代表者】安藤正浩早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, その他(招聘研究員) (50620803)

【概要】顕微ラマン分光法によって、非破壊・非染色の分子分析が可能となる。細胞の種類や状態の違いを、ラマンスペクトルを通じて、分子マーカーを特定しながら識別する新規技術の開発を行った。細胞内部構造を反映した多点測定ラマンスペクトルをデータセットとして、多変量スペクトル分解を施すことで、細胞識別に寄与する分子スペクトルを抽出することが可能となった。ここで得られるスペクトルは、候補となる分子マーカーのスペクトル...

【化学】複合化学：金ナノ粒子／細胞を含む研究件

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【化学】複合化学：アプタマー選抜／細胞を含む研究件

【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)

【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...

【化学】複合化学：高分子／細胞を含む研究件

❏高機能化した蛍光性温度センサーによる細胞内の温度分布イメージング(20685006)

【研究代表者】内山聖一東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (10401225)

【キーワード】蛍光 / 高分子 / 温度 / 分析 / 細胞

【概要】昨年度に開発した蛍光性温度センサーpoly (NNPAM-co-SPA-co-DBD-AA)を蛍光寿命イメージング法に応用し、COS7細胞内の温度マッピングを進めた。最初に、細胞内におけるpoly (NNPAM-co-SPA-co-DBD-AA)の性能について評価したところ、空間分解能200nm、温度分解能0.18～0.58℃であり、細胞内の温度分布イメージングが十分に可能であることが分かった。そ...

【化学】複合化学：生物発光／細胞を含む研究件

【概要】本研究は生きたままの培養細胞試料を対象に、細胞サイズより高い解像度で特定の遺伝子発現の時空間プロファイルを可視化追跡する手法の開発を目指している。この目的のために、20１９年度までにRNA定量発光プローブの設計と開発を行った。2020年度には生きた培養細胞内における本プローブの性能評価を行った。本プローブは変異RNA結合タンパク質ドメインmPUMと発光タンパク質NLucの二分割体からなる。標的R...

【キーワード】活性酸素種 / 生物発光 / 生物発光タンパク質 / 細胞 / イメージング (他8件)

【概要】活性酸素種は，ガンや糖尿病，心血管疾患（心筋梗塞，脳卒中，脳梗塞，動脈硬化）など，すべての疾患のうち約90パーセントにも及ぶ疾患の原因になっていることが知られている．本研究では活性酸素種の細胞内動態を可視化する新しい分子プローブを開発した．本研究での技術開発により，様々な疾患に関係する活性酸素種の動態を簡便かつ正確に計測できるようになったインパクトは非常に大きい． ...

【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...

【化学】複合化学：生物発光タンパク質／細胞を含む研究件

【キーワード】活性酸素種 / 生物発光 / 生物発光タンパク質 / 細胞 / イメージング (他8件)

【概要】活性酸素種は，ガンや糖尿病，心血管疾患（心筋梗塞，脳卒中，脳梗塞，動脈硬化）など，すべての疾患のうち約90パーセントにも及ぶ疾患の原因になっていることが知られている．本研究では活性酸素種の細胞内動態を可視化する新しい分子プローブを開発した．本研究での技術開発により，様々な疾患に関係する活性酸素種の動態を簡便かつ正確に計測できるようになったインパクトは非常に大きい． ...

【化学】複合化学：分子レベル解析／細胞を含む研究件

【研究代表者】安藤正浩早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, その他(招聘研究員) (50620803)

【概要】顕微ラマン分光法によって、非破壊・非染色の分子分析が可能となる。細胞の種類や状態の違いを、ラマンスペクトルを通じて、分子マーカーを特定しながら識別する新規技術の開発を行った。細胞内部構造を反映した多点測定ラマンスペクトルをデータセットとして、多変量スペクトル分解を施すことで、細胞識別に寄与する分子スペクトルを抽出することが可能となった。ここで得られるスペクトルは、候補となる分子マーカーのスペクトル...

【化学】複合化学：分子解析／細胞を含む研究件

【研究代表者】安藤正浩早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, その他(招聘研究員) (50620803)

【概要】顕微ラマン分光法によって、非破壊・非染色の分子分析が可能となる。細胞の種類や状態の違いを、ラマンスペクトルを通じて、分子マーカーを特定しながら識別する新規技術の開発を行った。細胞内部構造を反映した多点測定ラマンスペクトルをデータセットとして、多変量スペクトル分解を施すことで、細胞識別に寄与する分子スペクトルを抽出することが可能となった。ここで得られるスペクトルは、候補となる分子マーカーのスペクトル...

【化学】複合化学：細胞イメージング／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【化学】複合化学：環状核酸／細胞を含む研究件

【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...

【化学】複合化学：ボロン酸／細胞を含む研究件

【化学】複合化学：キャピラリー電気泳動／細胞を含む研究件

【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)

【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...

【化学】複合化学：光化学／細胞を含む研究件

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【化学】複合化学：次世代シーケンシング／細胞を含む研究件

【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)

【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...

【化学】複合化学：自己集合／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【化学】複合化学：モデル小動物／細胞を含む研究件

【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...

【生物学】生物学：金コロイド／細胞を含む研究件

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【生物学】生物学：超解像度／細胞を含む研究件

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【生物学】生物学：ナノメートル精度／細胞を含む研究件

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【生物学】生物学：3D-CLEM ／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【生物学】生物学：膜分裂／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【生物学】生物学：ESCRTタンパク質／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【生物学】生物学：ESCRT複合体タンパク質／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【生物学】生物学：リサイクリングエンドソーム／細胞を含む研究件

【キーワード】膜脂質 / オルガネラ / 細胞内シグナル伝達 / リサイクリングエンドソーム / Hippo(他11件)

【概要】[リサイクリングエンドソーム膜PSによるHippo-YAP経路の制御]本研究の成果により、細胞増殖時にリサイクリングエンドソームのPSがEvectin-2/Nedd4E3リガーゼを介してLatsを分解に導くことで、YAPのリン酸化を抑制していることを見出した。本年度はこの解析をさらに進め、リサイクリングエンドソームのPSは、Latsのタンパク質量を制御するだけでなく、YAPの脱リン酸化自体も亢進...

【生物学】生物学：STING ／細胞を含む研究件

【キーワード】膜脂質 / オルガネラ / 細胞内シグナル伝達 / リサイクリングエンドソーム / Hippo(他11件)

【概要】[リサイクリングエンドソーム膜PSによるHippo-YAP経路の制御]本研究の成果により、細胞増殖時にリサイクリングエンドソームのPSがEvectin-2/Nedd4E3リガーゼを介してLatsを分解に導くことで、YAPのリン酸化を抑制していることを見出した。本年度はこの解析をさらに進め、リサイクリングエンドソームのPSは、Latsのタンパク質量を制御するだけでなく、YAPの脱リン酸化自体も亢進...

【生物学】生物学：Hippo/YAP ／細胞を含む研究件

【キーワード】膜脂質 / オルガネラ / 細胞内シグナル伝達 / リサイクリングエンドソーム / Hippo(他11件)

【概要】[リサイクリングエンドソーム膜PSによるHippo-YAP経路の制御]本研究の成果により、細胞増殖時にリサイクリングエンドソームのPSがEvectin-2/Nedd4E3リガーゼを介してLatsを分解に導くことで、YAPのリン酸化を抑制していることを見出した。本年度はこの解析をさらに進め、リサイクリングエンドソームのPSは、Latsのタンパク質量を制御するだけでなく、YAPの脱リン酸化自体も亢進...

【生物学】生物学：単頭／細胞を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：少数分子／細胞を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【生物学】生物学：プローブ開発／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【生物学】生物学：遺伝子コード型カルシウムセンサー／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【生物学】生物学：変位／細胞を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：走査型イオン伝導顕微鏡／細胞を含む研究件

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【生物学】生物学：運動タンパク質／細胞を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【生物学】生物学：新規カルシウムセンサー／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【生物学】生物学：機能動態／細胞を含む研究件

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【生物学】生物学：Tatペプチド／細胞を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：マルチカラーイメージング／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【生物学】生物学：構造生物／細胞を含む研究件

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【生物学】生物学：細胞内オルガネラ／細胞を含む研究件

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【生物学】生物学：Pkc1 ／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【生物学】生物学：PP2A ／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【生物学】生物学：減数分裂組み換え／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、分裂酵母の減数分裂において見られる新規の微小管構造が、減数分裂組換えとその後の染色体分配という2つの現象を連携させる機能を持つことを実証した。また、その分子メカニズムについても解析を行い、特定の微小管結合タンパク質が通常とは異なる部位に局在することで、減数分裂特有の難しい染色体分配を克服していることが分かった。 ...

【生物学】生物学：Rho GTPase ／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【生物学】生物学：Rho1 ／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【生物学】生物学：キネシン／細胞を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【生物学】生物学：GAP ／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【生物学】生物学：GTPase ／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【生物学】生物学：解凍／細胞を含む研究件

【概要】再生医療の普及には細胞を遠方まで輸送する技術が重要である。しかしながら、細胞は輸送によりダメージを受けるため、現在の技術では高い生存率を保ったままでの長時間輸送は困難である。その解決のためには、凍結による輸送が効果的である。また、再生医療で用いられる細胞は患者本人、あるいはドナー由来の細胞であり、必要時に採取することは負担が大きい。あらかじめ採取して凍結保存することで、安定した細胞の供給が可能とな...

【生物学】生物学：力／細胞を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：ダイニン／細胞を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【生物学】生物学：発生進化／細胞を含む研究件

【概要】東アフリカに生息する一年魚(Nothobranchius korthausae)を用いて、脊椎動物の発生休止メカニスムの分子実態と、それらが進化的にいかに獲得されたのかを推定することを目的に研究を行った。発生休止前後で発現が変動する遺伝子の発生休止に関わる機能を調べるためにCRISPR/Cas9により突然変異体を作成し、表現系を観察した。また発生休止に伴う細胞分裂周期を可視化するために、Fu...

【生物学】生物学：運命決定／細胞を含む研究件

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【生物学】生物学：転写調節配列／細胞を含む研究件

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【生物学】生物学：モータータンパク質／細胞を含む研究件

❏生体にみられる振動・らせん運動の統一的理解に向けたマルチモーダル計測と理論構築(22H02580)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【キーワード】振動 / モータータンパク質 / 細胞

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【生物学】生物学：細胞周期制御／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【生物学】生物学：オルガネラ膜／細胞を含む研究件

【キーワード】膜脂質 / オルガネラ / 細胞内シグナル伝達 / リサイクリングエンドソーム / Hippo(他11件)

【概要】[リサイクリングエンドソーム膜PSによるHippo-YAP経路の制御]本研究の成果により、細胞増殖時にリサイクリングエンドソームのPSがEvectin-2/Nedd4E3リガーゼを介してLatsを分解に導くことで、YAPのリン酸化を抑制していることを見出した。本年度はこの解析をさらに進め、リサイクリングエンドソームのPSは、Latsのタンパク質量を制御するだけでなく、YAPの脱リン酸化自体も亢進...

【生物学】基礎生物学：レーザーインジェクション／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【生物学】基礎生物学：遺伝子発現阻害／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【生物学】基礎生物学：オルガネラ／細胞を含む研究件

【キーワード】膜脂質 / オルガネラ / 細胞内シグナル伝達 / リサイクリングエンドソーム / Hippo(他11件)

【概要】[リサイクリングエンドソーム膜PSによるHippo-YAP経路の制御]本研究の成果により、細胞増殖時にリサイクリングエンドソームのPSがEvectin-2/Nedd4E3リガーゼを介してLatsを分解に導くことで、YAPのリン酸化を抑制していることを見出した。本年度はこの解析をさらに進め、リサイクリングエンドソームのPSは、Latsのタンパク質量を制御するだけでなく、YAPの脱リン酸化自体も亢進...

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【生物学】基礎生物学：植物細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【生物学】基礎生物学：モルフォリノアンチセンスオリゴ／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【生物学】基礎生物学：花粉管ガイダンス／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【生物学】基礎生物学：翻訳／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【生物学】基礎生物学：tRNA ／細胞を含む研究件

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【生物学】基礎生物学：理論／細胞を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【生物学】基礎生物学：マイクロインジェクション／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【キーワード】マイクロマシン / マイクロインジェクション / DNA注入 / 細胞 / バイオ技術 (他6件)

【概要】本研究の目的は、マイクロマシン技術を用いて微細な中空の針アレイを作り、それを用いて多数の細胞へ同時にDNA注入を行うシステムを得ることである。微細な注射針のような中空針を規則正しく並べたものを作り、同様の間隔で保持した細胞に突き刺し、針の穴を通してDNAなどの遺伝物質を注入することが最終目標である。中空針アレイは直径1〜5μm、厚さ0.5〜1μm、高さ20〜50μmの微細な針を数十μm間隔で並べた...

【生物学】基礎生物学：タンパク質間相互作用／細胞を含む研究件

【概要】本研究では，超高解像度でのタンパク質間相互作用の蛍光イメージングを実現するために，タンパク質間の相互作用が生起した時に初めて光活性化特性が出現する新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行った．さらに，生きた細胞で長時間の超解像イメージングを実現するために，青色光受容体のプロテインエンジニアリングや新しい近赤外蛍光タンパク質の探索研究を行った． ...

【生物学】基礎生物学：イトマキヒトデ卵／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【生物学】基礎生物学：核運動／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【生物学】基礎生物学：ウニ卵／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【生物学】基礎生物学：染色体運動／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【生物学】基礎生物学：細胞増殖因子／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【生物学】基礎生物学：鞭毛／細胞を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【生物学】基礎生物学：一年魚／細胞を含む研究件

【概要】東アフリカの明瞭な雨期乾期がある地帯に生息するNothobranchius属魚類は、雨季に生じた水溜まり中で成長して成魚となり産卵に至る、乾季が訪れ、水が干上がると成魚は死んでしまうが、卵は泥中において発生を停止した状態で過ごし、次の雨期が来ると発生を再開して孵化・成長し、その後、産卵をする一年サイクルの生活史をもち一年魚と呼ばれる。このような発生に対する悪条件を発生停止状態でやり過ごす現象を発生...

【概要】東アフリカに生息する一年魚(Nothobranchius korthausae)を用いて、脊椎動物の発生休止メカニスムの分子実態と、それらが進化的にいかに獲得されたのかを推定することを目的に研究を行った。発生休止前後で発現が変動する遺伝子の発生休止に関わる機能を調べるためにCRISPR/Cas9により突然変異体を作成し、表現系を観察した。また発生休止に伴う細胞分裂周期を可視化するために、Fu...

【生物学】基礎生物学：DNA合成阻害剤／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【生物学】基礎生物学：発生休止／細胞を含む研究件

【概要】東アフリカの明瞭な雨期乾期がある地帯に生息するNothobranchius属魚類は、雨季に生じた水溜まり中で成長して成魚となり産卵に至る、乾季が訪れ、水が干上がると成魚は死んでしまうが、卵は泥中において発生を停止した状態で過ごし、次の雨期が来ると発生を再開して孵化・成長し、その後、産卵をする一年サイクルの生活史をもち一年魚と呼ばれる。このような発生に対する悪条件を発生停止状態でやり過ごす現象を発生...

【概要】東アフリカに生息する一年魚(Nothobranchius korthausae)を用いて、脊椎動物の発生休止メカニスムの分子実態と、それらが進化的にいかに獲得されたのかを推定することを目的に研究を行った。発生休止前後で発現が変動する遺伝子の発生休止に関わる機能を調べるためにCRISPR/Cas9により突然変異体を作成し、表現系を観察した。また発生休止に伴う細胞分裂周期を可視化するために、Fu...

【生物学】基礎生物学：光応答／細胞を含む研究件

【キーワード】温度応答性高分子 / UCST型高分子 / UCST / ウレイド高分子 / 光応答性 (他7件)

【概要】生理的条件下において高温溶解型の相分離挙動を示すウレイド高分子を培養細胞に添加した際、相分離温度以下で細胞凝集塊を形成し、相分離温度以上で単層へと戻ることを見出した。本研究は細胞にとってストレスの高い温度刺激ではなく光刺激によって相分離を起こす光応答性ウレイド高分子を作製し、細胞形態制御を光刺激によって行うことを目的とした。光応答性化合物であるアゾベンゼンを導入したウレイド高分子を設計、合成したと...

【生物学】基礎生物学：マイクロ操作／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【生物学】基礎生物学：表層粒崩壊／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【生物学】人類学：嗅覚／細胞を含む研究件

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ナノ・マイクロ工学／細胞を含む研究件

❏細胞折紙技術による形状変化・力学刺激に対する形態形成メカニズム解析システムの構築(17H03194)

【キーワード】折紙工学 / Bio-MEMS / 細胞 / 再生医療 / bio-MEMS (他10件)

【概要】本研究では、微細加工技術と折紙工学の折り畳み技術を利用して、細胞の足場となるマイクロプレートを作製し、細胞を培養した後に折り畳むことにより、形態形成の過程でおこる細胞の折り畳みによる形状変化や生体内における力学的刺激と形態形成のメカニズムの関係の解明を目指した。研究期間中に磁性体入りマイクロプレートを作製し、プレート上に細胞を培養した後に、顕微鏡下で磁場を用いてマイクロプレートを折畳み・展開し、細...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：捕捉／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、コラゲナーゼ認識ペプチドを設計し、マイクロファイバーに固定化することで、細胞剥離機能をもつマイクロファイバーの開発を行った。細胞捕捉に関しては、マイクロファイバーに固定化した抗体の密度に依存すること、また抗体が認識する細胞膜抗原密度に依存することがわかった。剥離に関しては、コラゲナーゼにより剥離が可能であったが、剥離率が50%以下と十分な値でなかったため、コラゲナーゼ認識ペプチドと抗体...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：親・疎水性／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：自己組織化相分離構造／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【総合理工】応用物理学：1分子分光／細胞を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【総合理工】応用物理学：ラミナ／細胞を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【総合理工】応用物理学：ラミン／細胞を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【総合理工】応用物理学：ラミンA ／細胞を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【総合理工】応用物理学：磁性ナノ粒子／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮本義孝国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, リサーチアソシエイト (20425705)

【概要】本課題では、磁性ナノ粒子を用いたコンビナトリアル・セルクラスターによる評価システムを構築することを目的とした。開発したデバイスは、様々な大きさのセルクラスターを一度の播種操作で効率よく作製することに成功した。さらに、市販MRI造影剤、開発した磁性ナノ粒子（MRI造影剤）を用いて、デバイス上で作製したコンビナトリアル・肝細胞クラスターによる毒性・機能評価を行った。結果、得られたクラスターによる生死判...

【総合理工】応用物理学：ナノ相分離／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【工学】機械工学：回折限界／細胞を含む研究件

【概要】本研究では，超高解像度でのタンパク質間相互作用の蛍光イメージングを実現するために，タンパク質間の相互作用が生起した時に初めて光活性化特性が出現する新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行った．さらに，生きた細胞で長時間の超解像イメージングを実現するために，青色光受容体のプロテインエンジニアリングや新しい近赤外蛍光タンパク質の探索研究を行った． ...

【工学】機械工学：収縮力／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：スマートエレクトロニクス／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：スマートエレクトロニクスシート／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：細胞外電位／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：細胞折紙／細胞を含む研究件

❏細胞折紙技術による形状変化・力学刺激に対する形態形成メカニズム解析システムの構築(17H03194)

【キーワード】折紙工学 / Bio-MEMS / 細胞 / 再生医療 / bio-MEMS (他10件)

【概要】本研究では、微細加工技術と折紙工学の折り畳み技術を利用して、細胞の足場となるマイクロプレートを作製し、細胞を培養した後に折り畳むことにより、形態形成の過程でおこる細胞の折り畳みによる形状変化や生体内における力学的刺激と形態形成のメカニズムの関係の解明を目指した。研究期間中に磁性体入りマイクロプレートを作製し、プレート上に細胞を培養した後に、顕微鏡下で磁場を用いてマイクロプレートを折畳み・展開し、細...

【工学】機械工学：PELID ／細胞を含む研究件

【キーワード】(K)ナノ・マイクロ加工 / マイクロマシン / 人工臓器 / バイオプリント / PELID (他7件)

【概要】申請者らが独自に開発している静電マイクロドロップ・インジェクションは、市販のインクジェットプリンタよりも高画質で高粘性な液体の吐出が可能であり、細胞を高精度に生きたままプリント可能なことを実証してきた。また、十分高精度にスキャホールドをプリントできることも実証してきた。複数の細胞を有する細胞組織をプリントする場合、それぞれの細胞を含む液体を満たしたシリンジとスキャホールドを含む液体を満たしたシリン...

【工学】機械工学：エレクトロニクスシート／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：医療工学／細胞を含む研究件

❏細胞折紙技術による形状変化・力学刺激に対する形態形成メカニズム解析システムの構築(17H03194)

【キーワード】折紙工学 / Bio-MEMS / 細胞 / 再生医療 / bio-MEMS (他10件)

【概要】本研究では、微細加工技術と折紙工学の折り畳み技術を利用して、細胞の足場となるマイクロプレートを作製し、細胞を培養した後に折り畳むことにより、形態形成の過程でおこる細胞の折り畳みによる形状変化や生体内における力学的刺激と形態形成のメカニズムの関係の解明を目指した。研究期間中に磁性体入りマイクロプレートを作製し、プレート上に細胞を培養した後に、顕微鏡下で磁場を用いてマイクロプレートを折畳み・展開し、細...

【工学】機械工学：薄膜エレクトロニクス／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：DNA注入／細胞を含む研究件

【キーワード】マイクロマシン / マイクロインジェクション / DNA注入 / 細胞 / バイオ技術 (他6件)

【概要】本研究の目的は、マイクロマシン技術を用いて微細な中空の針アレイを作り、それを用いて多数の細胞へ同時にDNA注入を行うシステムを得ることである。微細な注射針のような中空針を規則正しく並べたものを作り、同様の間隔で保持した細胞に突き刺し、針の穴を通してDNAなどの遺伝物質を注入することが最終目標である。中空針アレイは直径1〜5μm、厚さ0.5〜1μm、高さ20〜50μmの微細な針を数十μm間隔で並べた...

【工学】機械工学：マイクロファイバー／細胞を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体 / 細胞 / 組織工学 / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他10件)

【概要】本研究の目的は，センチメートルスケールの複雑な３次元組織を構築するためのビルディングユニットである「細胞ファイバー」を開発し，組織構築のための方法論を確立することである．細胞ファイバーは，二重同軸マイクロ流体デバイスにより連続的に形成するこに成功した．その際，コア部に細胞と一緒に封入するECMの選択が，細胞ファイバ形成に重要であることを見いだした．形成した細胞ファイバを用い，培養液の中で機械織りし...

【工学】機械工学：人工細胞組織／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：人工心筋細胞組織／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：人工生体組織／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：薬効評価／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【工学】機械工学：バイオプリント／細胞を含む研究件

【キーワード】(K)ナノ・マイクロ加工 / マイクロマシン / 人工臓器 / バイオプリント / PELID (他7件)

【概要】申請者らが独自に開発している静電マイクロドロップ・インジェクションは、市販のインクジェットプリンタよりも高画質で高粘性な液体の吐出が可能であり、細胞を高精度に生きたままプリント可能なことを実証してきた。また、十分高精度にスキャホールドをプリントできることも実証してきた。複数の細胞を有する細胞組織をプリントする場合、それぞれの細胞を含む液体を満たしたシリンジとスキャホールドを含む液体を満たしたシリン...

【工学】機械工学：inkjet ／細胞を含む研究件

【キーワード】(K)ナノ・マイクロ加工 / マイクロマシン / 人工臓器 / バイオプリント / PELID (他7件)

【概要】申請者らが独自に開発している静電マイクロドロップ・インジェクションは、市販のインクジェットプリンタよりも高画質で高粘性な液体の吐出が可能であり、細胞を高精度に生きたままプリント可能なことを実証してきた。また、十分高精度にスキャホールドをプリントできることも実証してきた。複数の細胞を有する細胞組織をプリントする場合、それぞれの細胞を含む液体を満たしたシリンジとスキャホールドを含む液体を満たしたシリン...

【工学】機械工学：(K)ナノ・マイクロ加工／細胞を含む研究件

【キーワード】(K)ナノ・マイクロ加工 / マイクロマシン / 人工臓器 / バイオプリント / PELID (他7件)

【概要】申請者らが独自に開発している静電マイクロドロップ・インジェクションは、市販のインクジェットプリンタよりも高画質で高粘性な液体の吐出が可能であり、細胞を高精度に生きたままプリント可能なことを実証してきた。また、十分高精度にスキャホールドをプリントできることも実証してきた。複数の細胞を有する細胞組織をプリントする場合、それぞれの細胞を含む液体を満たしたシリンジとスキャホールドを含む液体を満たしたシリン...

【工学】機械工学：生体熱工学／細胞を含む研究件

【概要】乾燥や極低温状態で細胞を損傷なく長期間保存する為に有効な耐凍結・乾燥保護物質を効率よく細胞内に導入する技術として,細胞と保護物質を内包したリポソームの電気融合に着目し,融合を高効率に行うためのデバイスの開発と高効率融合に必要な電気操作のパラメータの最適化をおこなった. ...

【工学】機械工学：細胞電気物性／細胞を含む研究件

【概要】乾燥や極低温状態で細胞を損傷なく長期間保存する為に有効な耐凍結・乾燥保護物質を効率よく細胞内に導入する技術として,細胞と保護物質を内包したリポソームの電気融合に着目し,融合を高効率に行うためのデバイスの開発と高効率融合に必要な電気操作のパラメータの最適化をおこなった. ...

【工学】機械工学：electroformation ／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / リポソーム / electrorotation / 膜融合 / dielectric spectrum (他6件)

【概要】交付申請書に記載した計画と成果について,以下に示す. 計画1:単一細胞と配列接触した細胞に対する電気的操作(誘電泳動と高電圧パルス印加)が細胞の膜電位や荷電状態に及ぼす影響を予測しうる数理モデルを構築する.ついで,モデルの妥当性を細胞の回転スペクトル測定実験と比較することで検証する. 成果1:リポソームおよびJurkat細胞の電気物性を測定し,測定された特性を用いて,高電圧パルスを印加した時の電場...

【工学】機械工学：electrorotation ／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / リポソーム / electrorotation / 膜融合 / dielectric spectrum (他6件)

【概要】交付申請書に記載した計画と成果について,以下に示す. 計画1:単一細胞と配列接触した細胞に対する電気的操作(誘電泳動と高電圧パルス印加)が細胞の膜電位や荷電状態に及ぼす影響を予測しうる数理モデルを構築する.ついで,モデルの妥当性を細胞の回転スペクトル測定実験と比較することで検証する. 成果1:リポソームおよびJurkat細胞の電気物性を測定し,測定された特性を用いて,高電圧パルスを印加した時の電場...

【工学】機械工学：電気融合／細胞を含む研究件

【概要】乾燥や極低温状態で細胞を損傷なく長期間保存する為に有効な耐凍結・乾燥保護物質を効率よく細胞内に導入する技術として,細胞と保護物質を内包したリポソームの電気融合に着目し,融合を高効率に行うためのデバイスの開発と高効率融合に必要な電気操作のパラメータの最適化をおこなった. ...

【工学】機械工学：電場解析／細胞を含む研究件

【概要】乾燥や極低温状態で細胞を損傷なく長期間保存する為に有効な耐凍結・乾燥保護物質を効率よく細胞内に導入する技術として,細胞と保護物質を内包したリポソームの電気融合に着目し,融合を高効率に行うためのデバイスの開発と高効率融合に必要な電気操作のパラメータの最適化をおこなった. ...

【工学】機械工学：弾性皮膜／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【工学】機械工学：3D focusing ／細胞を含む研究件

【キーワード】iIACS / imaging flow cytometry / cells / viscoelastic fluids / 3D focusing

【概要】(a) The iIACS machine has been improved, which far surpasses the previous state-of-the-art iIACS machine in system performance, expanding the range of applications and discoveries. Its throughput and ...

【工学】機械工学：衡突モデル／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【工学】機械工学：バイオ流体力学／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【工学】機械工学：iIACS ／細胞を含む研究件

【キーワード】iIACS / imaging flow cytometry / cells / viscoelastic fluids / 3D focusing

【概要】(a) The iIACS machine has been improved, which far surpasses the previous state-of-the-art iIACS machine in system performance, expanding the range of applications and discoveries. Its throughput and ...

【工学】材料工学：分配／細胞を含む研究件

【概要】減数分裂第一・第二間においては、2連続で分裂装置を形成させるために、スピンドル極体の複製が減数第一分裂の終期に起きること、さらにそれがサイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性に依存することを明らかにした。さらに、スピンドル極体が複製後に核内に埋め込まれる必要があるが、これもCDK活性に依存した現象であることが明らかとなった。 ...

【工学】材料工学：3次元組織／細胞を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体 / 細胞 / 組織工学 / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他10件)

【概要】本研究の目的は，センチメートルスケールの複雑な３次元組織を構築するためのビルディングユニットである「細胞ファイバー」を開発し，組織構築のための方法論を確立することである．細胞ファイバーは，二重同軸マイクロ流体デバイスにより連続的に形成するこに成功した．その際，コア部に細胞と一緒に封入するECMの選択が，細胞ファイバ形成に重要であることを見いだした．形成した細胞ファイバを用い，培養液の中で機械織りし...

【工学】材料工学：フェーズフィールド法／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【工学】材料工学：ファイバー／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、コラゲナーゼ認識ペプチドを設計し、マイクロファイバーに固定化することで、細胞剥離機能をもつマイクロファイバーの開発を行った。細胞捕捉に関しては、マイクロファイバーに固定化した抗体の密度に依存すること、また抗体が認識する細胞膜抗原密度に依存することがわかった。剥離に関しては、コラゲナーゼにより剥離が可能であったが、剥離率が50%以下と十分な値でなかったため、コラゲナーゼ認識ペプチドと抗体...

【工学】材料工学：光増感／細胞を含む研究件

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【工学】材料工学：誘電スペクトル／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / リポソーム / electrorotation / 膜融合 / dielectric spectrum (他6件)

【概要】交付申請書に記載した計画と成果について,以下に示す. 計画1:単一細胞と配列接触した細胞に対する電気的操作(誘電泳動と高電圧パルス印加)が細胞の膜電位や荷電状態に及ぼす影響を予測しうる数理モデルを構築する.ついで,モデルの妥当性を細胞の回転スペクトル測定実験と比較することで検証する. 成果1:リポソームおよびJurkat細胞の電気物性を測定し,測定された特性を用いて,高電圧パルスを印加した時の電場...

【工学】プロセス・化学工学：ヒストン／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【工学】プロセス・化学工学：DNAアプタマー／細胞を含む研究件

【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)

【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...

【工学】プロセス・化学工学：DYRK1A ／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【工学】プロセス・化学工学：FTDP-17 ／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【工学】プロセス・化学工学：急性ストレス／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【工学】プロセス・化学工学：ナノパーティクル／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【工学】プロセス・化学工学：流路ネットワーク／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【工学】プロセス・化学工学：生物・生体プロセス／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【工学】プロセス・化学工学：ヒドロゲル／細胞を含む研究件

【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...

❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)

【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【工学】プロセス・化学工学：スプリットタグ／細胞を含む研究件

【概要】酵素を用いてタンパク質へ特異的に標識可能であり、また、標識して初めて蛍光を発するようなタグ配列-蛍光ラベル化剤のペアの開発を行った。その結果、ソルターゼによる特異的な連結反応後に2.6倍に蛍光が増大するペアを創製できた。そこで、細胞内での標識を可能にするため、細胞外で発現精製した連鎖球菌由来ソルターゼAを細胞内に導入して連結反応を行う方法を開発した。 ...

【工学】プロセス・化学工学：細胞バイオセンシング／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【工学】プロセス・化学工学：細胞内導入／細胞を含む研究件

【概要】酵素を用いてタンパク質へ特異的に標識可能であり、また、標識して初めて蛍光を発するようなタグ配列-蛍光ラベル化剤のペアの開発を行った。その結果、ソルターゼによる特異的な連結反応後に2.6倍に蛍光が増大するペアを創製できた。そこで、細胞内での標識を可能にするため、細胞外で発現精製した連鎖球菌由来ソルターゼAを細胞内に導入して連結反応を行う方法を開発した。 ...

【工学】プロセス・化学工学：ターンオンプローブ／細胞を含む研究件

【概要】酵素を用いてタンパク質へ特異的に標識可能であり、また、標識して初めて蛍光を発するようなタグ配列-蛍光ラベル化剤のペアの開発を行った。その結果、ソルターゼによる特異的な連結反応後に2.6倍に蛍光が増大するペアを創製できた。そこで、細胞内での標識を可能にするため、細胞外で発現精製した連鎖球菌由来ソルターゼAを細胞内に導入して連結反応を行う方法を開発した。 ...

【工学】プロセス・化学工学：疎水性人工タンパク質／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【工学】プロセス・化学工学：組織ユニット／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【工学】プロセス・化学工学：医用化学工学／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【工学】プロセス・化学工学：ペプチド連結酵素／細胞を含む研究件

【概要】酵素を用いてタンパク質へ特異的に標識可能であり、また、標識して初めて蛍光を発するようなタグ配列-蛍光ラベル化剤のペアの開発を行った。その結果、ソルターゼによる特異的な連結反応後に2.6倍に蛍光が増大するペアを創製できた。そこで、細胞内での標識を可能にするため、細胞外で発現精製した連鎖球菌由来ソルターゼAを細胞内に導入して連結反応を行う方法を開発した。 ...

【工学】プロセス・化学工学：肝組織／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【工学】プロセス・化学工学：配置技術／細胞を含む研究件

【概要】生命現象を理解するために、生体の構成単位である細胞の高速マニピュレーション技術の構築および細胞機能・細胞内生体分子解析デバイスの作製を行った。なお、デバイス上への細胞の高速配置を行うため、液体中の粉末微粒子が電気泳動現象によって移動し電極表面に堆積する現象である電気泳動堆積法(Electrophoretic deposition : EPD)に着目し、EPDを用いた細胞高速配置技術の構築を行った。...

【工学】プロセス・化学工学：交互積層法／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【工学】プロセス・化学工学：光応答性材料／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【工学】プロセス・化学工学：トリプトファンジッパー／細胞を含む研究件

【概要】酵素を用いてタンパク質へ特異的に標識可能であり、また、標識して初めて蛍光を発するようなタグ配列-蛍光ラベル化剤のペアの開発を行った。その結果、ソルターゼによる特異的な連結反応後に2.6倍に蛍光が増大するペアを創製できた。そこで、細胞内での標識を可能にするため、細胞外で発現精製した連鎖球菌由来ソルターゼAを細胞内に導入して連結反応を行う方法を開発した。 ...

【工学】プロセス・化学工学：光分解性材料／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【工学】プロセス・化学工学：光分解性保護基／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【工学】プロセス・化学工学：マルチスケール血管網配備／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【工学】プロセス・化学工学：電気泳動堆積法／細胞を含む研究件

【概要】生命現象を理解するために、生体の構成単位である細胞の高速マニピュレーション技術の構築および細胞機能・細胞内生体分子解析デバイスの作製を行った。なお、デバイス上への細胞の高速配置を行うため、液体中の粉末微粒子が電気泳動現象によって移動し電極表面に堆積する現象である電気泳動堆積法(Electrophoretic deposition : EPD)に着目し、EPDを用いた細胞高速配置技術の構築を行った。...

【工学】プロセス・化学工学：磁性搬送／細胞を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【工学】プロセス・化学工学：磁性粒子／細胞を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【工学】プロセス・化学工学：ケージド化学／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【工学】プロセス・化学工学：ケージング／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【工学】プロセス・化学工学：ハイドロゲル／細胞を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体 / 細胞 / 組織工学 / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他10件)

【概要】本研究の目的は，センチメートルスケールの複雑な３次元組織を構築するためのビルディングユニットである「細胞ファイバー」を開発し，組織構築のための方法論を確立することである．細胞ファイバーは，二重同軸マイクロ流体デバイスにより連続的に形成するこに成功した．その際，コア部に細胞と一緒に封入するECMの選択が，細胞ファイバ形成に重要であることを見いだした．形成した細胞ファイバを用い，培養液の中で機械織りし...

【工学】プロセス・化学工学：合成／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【工学】プロセス・化学工学：バイオリアクター／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【工学】電気電子工学：電気泳動／細胞を含む研究件

【概要】乾燥や極低温状態で細胞を損傷なく長期間保存する為に有効な耐凍結・乾燥保護物質を効率よく細胞内に導入する技術として,細胞と保護物質を内包したリポソームの電気融合に着目し,融合を高効率に行うためのデバイスの開発と高効率融合に必要な電気操作のパラメータの最適化をおこなった. ...

【工学】電気電子工学：金微粒子／細胞を含む研究件

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【工学】電気電子工学：エネルギー移動／細胞を含む研究件

【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...

【工学】電気電子工学：超精密計測／細胞を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【工学】電気電子工学：非破壊分析／細胞を含む研究件

【研究代表者】安藤正浩早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, その他(招聘研究員) (50620803)

【概要】顕微ラマン分光法によって、非破壊・非染色の分子分析が可能となる。細胞の種類や状態の違いを、ラマンスペクトルを通じて、分子マーカーを特定しながら識別する新規技術の開発を行った。細胞内部構造を反映した多点測定ラマンスペクトルをデータセットとして、多変量スペクトル分解を施すことで、細胞識別に寄与する分子スペクトルを抽出することが可能となった。ここで得られるスペクトルは、候補となる分子マーカーのスペクトル...

【工学】電気電子工学：イメージセンサー／細胞を含む研究件

【概要】ヒスタミン応答細胞センサのマイクロフォトニック（μP）デバイス上への導入：ヒスタミン応答細胞センサの半導体チップ上での培養に成功した．ヒスタミン応答細胞センサはGFPが発現しており，これまでGFP蛍光検出用に研究室で開発した吸収フィルターを用いることで高い励起光除去比を得ることができる．今回接着層を工夫することにより高い確率での細胞培養に成功した．ヒスタミン応答細胞を培養したμPデバイスの動作検...

【工学】電気電子工学：フォトニックデバイス／細胞を含む研究件

【概要】ヒスタミン応答細胞センサのマイクロフォトニック（μP）デバイス上への導入：ヒスタミン応答細胞センサの半導体チップ上での培養に成功した．ヒスタミン応答細胞センサはGFPが発現しており，これまでGFP蛍光検出用に研究室で開発した吸収フィルターを用いることで高い励起光除去比を得ることができる．今回接着層を工夫することにより高い確率での細胞培養に成功した．ヒスタミン応答細胞を培養したμPデバイスの動作検...

【工学】電気電子工学：細胞センサー／細胞を含む研究件

【概要】ヒスタミン応答細胞センサのマイクロフォトニック（μP）デバイス上への導入：ヒスタミン応答細胞センサの半導体チップ上での培養に成功した．ヒスタミン応答細胞センサはGFPが発現しており，これまでGFP蛍光検出用に研究室で開発した吸収フィルターを用いることで高い励起光除去比を得ることができる．今回接着層を工夫することにより高い確率での細胞培養に成功した．ヒスタミン応答細胞を培養したμPデバイスの動作検...

【工学】電気電子工学：メモリ／細胞を含む研究件

【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...

【工学】電気電子工学：バイオMEMS ／細胞を含む研究件

❏細胞折紙技術による形状変化・力学刺激に対する形態形成メカニズム解析システムの構築(17H03194)

【キーワード】折紙工学 / Bio-MEMS / 細胞 / 再生医療 / bio-MEMS (他10件)

【概要】本研究では、微細加工技術と折紙工学の折り畳み技術を利用して、細胞の足場となるマイクロプレートを作製し、細胞を培養した後に折り畳むことにより、形態形成の過程でおこる細胞の折り畳みによる形状変化や生体内における力学的刺激と形態形成のメカニズムの関係の解明を目指した。研究期間中に磁性体入りマイクロプレートを作製し、プレート上に細胞を培養した後に、顕微鏡下で磁場を用いてマイクロプレートを折畳み・展開し、細...

【工学】電気電子工学：バイオチップ／細胞を含む研究件

【概要】乾燥や極低温状態で細胞を損傷なく長期間保存する為に有効な耐凍結・乾燥保護物質を効率よく細胞内に導入する技術として,細胞と保護物質を内包したリポソームの電気融合に着目し,融合を高効率に行うためのデバイスの開発と高効率融合に必要な電気操作のパラメータの最適化をおこなった. ...

【概要】生命現象を理解するために、生体の構成単位である細胞の高速マニピュレーション技術の構築および細胞機能・細胞内生体分子解析デバイスの作製を行った。なお、デバイス上への細胞の高速配置を行うため、液体中の粉末微粒子が電気泳動現象によって移動し電極表面に堆積する現象である電気泳動堆積法(Electrophoretic deposition : EPD)に着目し、EPDを用いた細胞高速配置技術の構築を行った。...

【工学】電気電子工学：バイオデバイス／細胞を含む研究件

【概要】ヒスタミン応答細胞センサのマイクロフォトニック（μP）デバイス上への導入：ヒスタミン応答細胞センサの半導体チップ上での培養に成功した．ヒスタミン応答細胞センサはGFPが発現しており，これまでGFP蛍光検出用に研究室で開発した吸収フィルターを用いることで高い励起光除去比を得ることができる．今回接着層を工夫することにより高い確率での細胞培養に成功した．ヒスタミン応答細胞を培養したμPデバイスの動作検...

【工学】土木工学：解析／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【工学】土木工学：バイオセンシング／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【工学】土木工学：量子ドット／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【工学】土木工学：ノロウイルス／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【工学】構造・機能材料：リン脂質ポリマー／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【工学】構造・機能材料：カバードステント／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【工学】構造・機能材料：新機能材料／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【工学】構造・機能材料：ナノファイバー／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【工学】構造・機能材料：薬剤徐放／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【工学】総合工学：量子ビーム／細胞を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【工学】総合工学：インクジェツト／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【工学】総合工学：酸化／細胞を含む研究件

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【工学】総合工学：DLC ／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【工学】総合工学：電子顕微鏡／細胞を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【工学】総合工学：メカニズム／細胞を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【工学】総合工学：ハイブリット／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【工学】総合工学：界面／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【工学】総合工学：ポリマー／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【工学】総合工学：クラスター／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮本義孝国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, リサーチアソシエイト (20425705)

【概要】本課題では、磁性ナノ粒子を用いたコンビナトリアル・セルクラスターによる評価システムを構築することを目的とした。開発したデバイスは、様々な大きさのセルクラスターを一度の播種操作で効率よく作製することに成功した。さらに、市販MRI造影剤、開発した磁性ナノ粒子（MRI造影剤）を用いて、デバイス上で作製したコンビナトリアル・肝細胞クラスターによる毒性・機能評価を行った。結果、得られたクラスターによる生死判...

【工学】総合工学：折紙工学／細胞を含む研究件

❏細胞折紙技術による形状変化・力学刺激に対する形態形成メカニズム解析システムの構築(17H03194)

【キーワード】折紙工学 / Bio-MEMS / 細胞 / 再生医療 / bio-MEMS (他10件)

【概要】本研究では、微細加工技術と折紙工学の折り畳み技術を利用して、細胞の足場となるマイクロプレートを作製し、細胞を培養した後に折り畳むことにより、形態形成の過程でおこる細胞の折り畳みによる形状変化や生体内における力学的刺激と形態形成のメカニズムの関係の解明を目指した。研究期間中に磁性体入りマイクロプレートを作製し、プレート上に細胞を培養した後に、顕微鏡下で磁場を用いてマイクロプレートを折畳み・展開し、細...

【工学】総合工学：細胞パターニング／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【工学】総合工学：細胞工学／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【工学】総合工学：粘弾性流体／細胞を含む研究件

【キーワード】iIACS / imaging flow cytometry / cells / viscoelastic fluids / 3D focusing

【概要】(a) The iIACS machine has been improved, which far surpasses the previous state-of-the-art iIACS machine in system performance, expanding the range of applications and discoveries. Its throughput and ...

【工学】総合工学：ダイヤモンドライクカーボン／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【工学】総合工学：マイクロマシン／細胞を含む研究件

【キーワード】(K)ナノ・マイクロ加工 / マイクロマシン / 人工臓器 / バイオプリント / PELID (他7件)

【概要】申請者らが独自に開発している静電マイクロドロップ・インジェクションは、市販のインクジェットプリンタよりも高画質で高粘性な液体の吐出が可能であり、細胞を高精度に生きたままプリント可能なことを実証してきた。また、十分高精度にスキャホールドをプリントできることも実証してきた。複数の細胞を有する細胞組織をプリントする場合、それぞれの細胞を含む液体を満たしたシリンジとスキャホールドを含む液体を満たしたシリン...

【キーワード】マイクロマシン / マイクロインジェクション / DNA注入 / 細胞 / バイオ技術 (他6件)

【概要】本研究の目的は、マイクロマシン技術を用いて微細な中空の針アレイを作り、それを用いて多数の細胞へ同時にDNA注入を行うシステムを得ることである。微細な注射針のような中空針を規則正しく並べたものを作り、同様の間隔で保持した細胞に突き刺し、針の穴を通してDNAなどの遺伝物質を注入することが最終目標である。中空針アレイは直径1〜5μm、厚さ0.5〜1μm、高さ20〜50μmの微細な針を数十μm間隔で並べた...

【工学】総合工学：ナノメートル／細胞を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【工学】総合工学：微細構造／細胞を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【工学】総合工学：実験・観察／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【工学】総合工学：LSI ／細胞を含む研究件

【概要】ヒスタミン応答細胞センサのマイクロフォトニック（μP）デバイス上への導入：ヒスタミン応答細胞センサの半導体チップ上での培養に成功した．ヒスタミン応答細胞センサはGFPが発現しており，これまでGFP蛍光検出用に研究室で開発した吸収フィルターを用いることで高い励起光除去比を得ることができる．今回接着層を工夫することにより高い確率での細胞培養に成功した．ヒスタミン応答細胞を培養したμPデバイスの動作検...

【工学】総合工学：集積回路／細胞を含む研究件

【概要】ヒスタミン応答細胞センサのマイクロフォトニック（μP）デバイス上への導入：ヒスタミン応答細胞センサの半導体チップ上での培養に成功した．ヒスタミン応答細胞センサはGFPが発現しており，これまでGFP蛍光検出用に研究室で開発した吸収フィルターを用いることで高い励起光除去比を得ることができる．今回接着層を工夫することにより高い確率での細胞培養に成功した．ヒスタミン応答細胞を培養したμPデバイスの動作検...

【工学】総合工学：AFM ／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【工学】総合工学：超解像／細胞を含む研究件

【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【概要】本研究では，超高解像度でのタンパク質間相互作用の蛍光イメージングを実現するために，タンパク質間の相互作用が生起した時に初めて光活性化特性が出現する新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行った．さらに，生きた細胞で長時間の超解像イメージングを実現するために，青色光受容体のプロテインエンジニアリングや新しい近赤外蛍光タンパク質の探索研究を行った． ...

【工学】総合工学：原子間力顕微鏡／細胞を含む研究件

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【工学】総合工学：走査プローブ顕微鏡／細胞を含む研究件

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【工学】総合工学：マイクロ流体／細胞を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体 / 細胞 / 組織工学 / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他10件)

【概要】本研究の目的は，センチメートルスケールの複雑な３次元組織を構築するためのビルディングユニットである「細胞ファイバー」を開発し，組織構築のための方法論を確立することである．細胞ファイバーは，二重同軸マイクロ流体デバイスにより連続的に形成するこに成功した．その際，コア部に細胞と一緒に封入するECMの選択が，細胞ファイバ形成に重要であることを見いだした．形成した細胞ファイバを用い，培養液の中で機械織りし...

【工学】総合工学：バイオセンサー／細胞を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【工学】総合工学：粘弾性／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【工学】総合工学：バイオ技術／細胞を含む研究件

【キーワード】マイクロマシン / マイクロインジェクション / DNA注入 / 細胞 / バイオ技術 (他6件)

【概要】本研究の目的は、マイクロマシン技術を用いて微細な中空の針アレイを作り、それを用いて多数の細胞へ同時にDNA注入を行うシステムを得ることである。微細な注射針のような中空針を規則正しく並べたものを作り、同様の間隔で保持した細胞に突き刺し、針の穴を通してDNAなどの遺伝物質を注入することが最終目標である。中空針アレイは直径1〜5μm、厚さ0.5〜1μm、高さ20〜50μmの微細な針を数十μm間隔で並べた...

【工学】総合工学：MEMS ／細胞を含む研究件

【キーワード】マイクロ流体 / 細胞 / 組織工学 / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他10件)

【概要】本研究の目的は，センチメートルスケールの複雑な３次元組織を構築するためのビルディングユニットである「細胞ファイバー」を開発し，組織構築のための方法論を確立することである．細胞ファイバーは，二重同軸マイクロ流体デバイスにより連続的に形成するこに成功した．その際，コア部に細胞と一緒に封入するECMの選択が，細胞ファイバ形成に重要であることを見いだした．形成した細胞ファイバを用い，培養液の中で機械織りし...

【工学】総合工学：生体／細胞を含む研究件

【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...

【工学】総合工学：レベルセット法／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【工学】総合工学：保存／細胞を含む研究件

❏インスタント細胞・組織の開発(21K19886)

【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31

【研究代表者】西川昌輝東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (40843149)

【キーワード】細胞 / 組織 / 保存

【工学】総合工学：流体工学／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【工学】総合工学：力学的特性／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【工学】総合工学：pH ／細胞を含む研究件

【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...

【工学】総合工学：ダイナミクス／細胞を含む研究件

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【工学】総合工学：剥離／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、コラゲナーゼ認識ペプチドを設計し、マイクロファイバーに固定化することで、細胞剥離機能をもつマイクロファイバーの開発を行った。細胞捕捉に関しては、マイクロファイバーに固定化した抗体の密度に依存すること、また抗体が認識する細胞膜抗原密度に依存することがわかった。剥離に関しては、コラゲナーゼにより剥離が可能であったが、剥離率が50%以下と十分な値でなかったため、コラゲナーゼ認識ペプチドと抗体...

【工学】総合工学：DMD ／細胞を含む研究件

【概要】Duchenne 型筋ジストロフィー(DMD)をはじめとする単一遺伝子病に対し、遺伝子治療によるタンパク質補充療法の非臨床試験が活発に推進され効果が期待されているが、将来的には遺伝子変異そのものの修正が根本的な治療として期待される。遺伝子組み換え技術を用いた遺伝子修正療法の実用化をめざし、より高い有効性と安全性、正確性を備えたシステムの構築を検討した。また、疾患モデルにおける炎症病態を解析し、遺伝...

【工学】総合工学：マイクロ流路／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオ流体力学 / 細胞 / 数値シミュレーション / マイクロ流路 / 弾性皮膜 (他11件)

【概要】本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,そ...

【工学】総合工学：ナノ材料／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、コラゲナーゼ認識ペプチドを設計し、マイクロファイバーに固定化することで、細胞剥離機能をもつマイクロファイバーの開発を行った。細胞捕捉に関しては、マイクロファイバーに固定化した抗体の密度に依存すること、また抗体が認識する細胞膜抗原密度に依存することがわかった。剥離に関しては、コラゲナーゼにより剥離が可能であったが、剥離率が50%以下と十分な値でなかったため、コラゲナーゼ認識ペプチドと抗体...

【工学】総合工学：振動／細胞を含む研究件

❏生体にみられる振動・らせん運動の統一的理解に向けたマルチモーダル計測と理論構築(22H02580)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【キーワード】振動 / モータータンパク質 / 細胞

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【工学】総合工学：モデル／細胞を含む研究件

【概要】老化は様々な疾患の基盤となっており、老化制御を介した医療開発を行うためには、老化の分子基盤を理解する必要がある。一これまでに行われてきた老化研究は、細胞老化を中心としたin vitroの細胞を用いた研究、線虫などの短命の実験生物を用いた研究、遺伝子改変を中心としたモデルマウスを用いた研究、サルなどの大動物を用いた長期間の介入研究、遺伝性老化症候群の遺伝子解析研究、そして老化症候群の患者由来iPS細...

【工学】総合工学：シミュレーション／細胞を含む研究件

【概要】数値計算を主に用いて、タンパク質などによる生体膜の形状制御の仕組みを研究した。まず、膜間のゆらぎのエントロピーによって生体膜間を架橋する結合サイトが凝集する条件を明らかにした。次に、高分子修飾によって大きな膜ドメインが不安定化し、多数のマイクロドメインが形成されることがあることを示した。そして、バナナ状タンパク質の吸着により、多角形膜チューブや多面体ベシクルが形成することを明らかにした。タンパク質...

【工学】総合工学：液滴／細胞を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【工学】総合工学：可視化／細胞を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【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...

【概要】インスリンは血糖調節にかかわるホルモンであり、その分泌不全は糖尿病を引き起す原因の一つと考えられている。分泌の最終過程にあたる開口放出や分泌顆粒の動員機構にも、異常の存在する可能性が示唆されている。我々は分泌顆粒や光活性型蛍光蛋白の細胞内動態を測定するために、光活性型GFPで標識した。また、膜融合の準備状態を検討するために、細胞膜に発現するSNARE蛋白であるSNAP25に、二種類のGFP変異蛋白...

【総合生物】ゲノム科学：染色体構築／細胞を含む研究件

【概要】減数分裂第一・第二間においては、2連続で分裂装置を形成させるために、スピンドル極体の複製が減数第一分裂の終期に起きること、さらにそれがサイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性に依存することを明らかにした。さらに、スピンドル極体が複製後に核内に埋め込まれる必要があるが、これもCDK活性に依存した現象であることが明らかとなった。 ...

【総合生物】ゲノム科学：染色体分配／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、分裂酵母の減数分裂において見られる新規の微小管構造が、減数分裂組換えとその後の染色体分配という2つの現象を連携させる機能を持つことを実証した。また、その分子メカニズムについても解析を行い、特定の微小管結合タンパク質が通常とは異なる部位に局在することで、減数分裂特有の難しい染色体分配を克服していることが分かった。 ...

【総合生物】ゲノム科学：分裂装置／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【総合生物】ゲノム科学：顕微操作／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【総合生物】生体分子化学：収縮環／細胞を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【総合生物】生体分子化学：生体機能光制御分子／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【総合生物】生体分子化学：生体機能分子／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【総合生物】生体分子化学：生物活性分子／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【総合生物】生体分子化学：アントラキノン／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【総合生物】生体分子化学：分子デザイン／細胞を含む研究件

【総合生物】生体分子化学：たんぱく／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【総合生物】生体分子化学：タンパク質光分解／細胞を含む研究件

【総合生物】生体分子化学：光分解／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【総合生物】生体分子化学：マンノシド／細胞を含む研究件

【総合生物】生体分子化学：ノイラミニダーゼ／細胞を含む研究件

【総合生物】生体分子化学：HIV-1プロテアーゼ／細胞を含む研究件

【総合生物】生体分子化学：糖鎖光分解／細胞を含む研究件

【総合生物】生体分子化学：標識／細胞を含む研究件

【総合生物】生体分子化学：サクラシメジレクチン／細胞を含む研究件

【総合生物】生体分子化学：KDO ／細胞を含む研究件

【総合生物】生体分子化学：シアリルルイスA ／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【総合生物】生体分子化学：動物細胞／細胞を含む研究件

【概要】酵素を用いてタンパク質へ特異的に標識可能であり、また、標識して初めて蛍光を発するようなタグ配列-蛍光ラベル化剤のペアの開発を行った。その結果、ソルターゼによる特異的な連結反応後に2.6倍に蛍光が増大するペアを創製できた。そこで、細胞内での標識を可能にするため、細胞外で発現精製した連鎖球菌由来ソルターゼAを細胞内に導入して連結反応を行う方法を開発した。 ...

【総合生物】生体分子化学：1分子計測(SDM) ／細胞を含む研究件

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【キーワード】RNA / 1分子計測(SMD) / ナノバイオ / イメージング / 細胞 (他8件)

【概要】本研究では独自開発したRNA標識技術mPUMテクノロジーを用いて、生細胞内RNAを1分子レベルから1細胞レベル、短時間の動態から長時間の可視化解析までを実現する分子ツール群の開発を目指した。1分子レベル・短時間の動態観察では二分割緑色蛍光タンパク質を用いたプローブを作製し、テロメア反復配列含有RNA(TERRA)と染色体テロメア領域、テロメア関連タンパク質の同時1分子追跡を実現し、未知の機能モデル...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：生体情報・計測／細胞を含む研究件

【概要】時空間的に制御した電気刺激パターンの印加により細胞群に誘導される変化を調べた.心筋細胞に対する半日間の連続刺激により拍動リズムの引き込み現象が起こること,神経細胞に対する時空間的な刺激パターンの履歴が誘発応答に反映されることがわかった.また,幹細胞について多数の胚様体を同時刺激するマイクロデバイスを開発した.電気刺激の時空間パターンを精密に設計することにより,急性・慢性両面において生体現象を人為的...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：りん光プローブ／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：生分解性材料／細胞を含む研究件

【概要】血管内径が4mm以下の小口径領域の人工血管の開発が強く期待されているにも関わらず,現在臨床に耐えるものは開発されていない.従来の生分解性材料と細胞から構成される人工血管のモデルでは,生分解性の材料に血管平滑筋細胞を播種して血管内腔面が平滑になった後に血管内皮細胞を播種するものであったが,血管平滑筋細胞が平滑な内腔面を形成するまでに長い時間が費やされていた.さらに播種した細胞の材料への補足率も低いと...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：3次元造形／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：積層灌流培養／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：接着性ペプチド／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：細胞・組織の再構築／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：細胞・組織細胞・組織／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：ウレイド高分子／細胞を含む研究件

【キーワード】温度応答性高分子 / UCST型高分子 / UCST / ウレイド高分子 / 光応答性 (他7件)

【概要】生理的条件下において高温溶解型の相分離挙動を示すウレイド高分子を培養細胞に添加した際、相分離温度以下で細胞凝集塊を形成し、相分離温度以上で単層へと戻ることを見出した。本研究は細胞にとってストレスの高い温度刺激ではなく光刺激によって相分離を起こす光応答性ウレイド高分子を作製し、細胞形態制御を光刺激によって行うことを目的とした。光応答性化合物であるアゾベンゼンを導入したウレイド高分子を設計、合成したと...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：細胞凝集体／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：細胞接着性ペプチド／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：細胞表層改質／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：灌流バイオリアクター／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：医工学／細胞を含む研究件

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：酸素イメージング／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：酸素ダイナミクス／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：伸展性／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：相分離構造／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：心筋再生組織／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：心筋再生組織構築／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：心筋細胞分化誘導／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：増殖性／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：ポリマーナノツール／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：光固定化／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：人工細胞外マトリックス／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：自己組識化材料／細胞を含む研究件

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：UCST ／細胞を含む研究件

【キーワード】温度応答性高分子 / UCST型高分子 / UCST / ウレイド高分子 / 光応答性 (他7件)

【概要】生理的条件下において高温溶解型の相分離挙動を示すウレイド高分子を培養細胞に添加した際、相分離温度以下で細胞凝集塊を形成し、相分離温度以上で単層へと戻ることを見出した。本研究は細胞にとってストレスの高い温度刺激ではなく光刺激によって相分離を起こす光応答性ウレイド高分子を作製し、細胞形態制御を光刺激によって行うことを目的とした。光応答性化合物であるアゾベンゼンを導入したウレイド高分子を設計、合成したと...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：UCST型高分子／細胞を含む研究件

【キーワード】温度応答性高分子 / UCST型高分子 / UCST / ウレイド高分子 / 光応答性 (他7件)

【概要】生理的条件下において高温溶解型の相分離挙動を示すウレイド高分子を培養細胞に添加した際、相分離温度以下で細胞凝集塊を形成し、相分離温度以上で単層へと戻ることを見出した。本研究は細胞にとってストレスの高い温度刺激ではなく光刺激によって相分離を起こす光応答性ウレイド高分子を作製し、細胞形態制御を光刺激によって行うことを目的とした。光応答性化合物であるアゾベンゼンを導入したウレイド高分子を設計、合成したと...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：ハイスループット／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：酸素分圧／細胞を含む研究件

【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：試験管内進化／細胞を含む研究件

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【総合生物】神経科学：細胞接着タンパク質／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【総合生物】神経科学：シアル酸／細胞を含む研究件

【総合生物】神経科学：1分子／細胞を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【総合生物】神経科学：光学顕微鏡／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【総合生物】神経科学：1細胞／細胞を含む研究件

【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【概要】生命現象を理解するために、生体の構成単位である細胞の高速マニピュレーション技術の構築および細胞機能・細胞内生体分子解析デバイスの作製を行った。なお、デバイス上への細胞の高速配置を行うため、液体中の粉末微粒子が電気泳動現象によって移動し電極表面に堆積する現象である電気泳動堆積法(Electrophoretic deposition : EPD)に着目し、EPDを用いた細胞高速配置技術の構築を行った。...

【総合生物】神経科学：リボソーム／細胞を含む研究件

【概要】乾燥や極低温状態で細胞を損傷なく長期間保存する為に有効な耐凍結・乾燥保護物質を効率よく細胞内に導入する技術として,細胞と保護物質を内包したリポソームの電気融合に着目し,融合を高効率に行うためのデバイスの開発と高効率融合に必要な電気操作のパラメータの最適化をおこなった. ...

【キーワード】細胞 / リポソーム / electrorotation / 膜融合 / dielectric spectrum (他6件)

【概要】交付申請書に記載した計画と成果について,以下に示す. 計画1:単一細胞と配列接触した細胞に対する電気的操作(誘電泳動と高電圧パルス印加)が細胞の膜電位や荷電状態に及ぼす影響を予測しうる数理モデルを構築する.ついで,モデルの妥当性を細胞の回転スペクトル測定実験と比較することで検証する. 成果1:リポソームおよびJurkat細胞の電気物性を測定し,測定された特性を用いて,高電圧パルスを印加した時の電場...

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【総合生物】神経科学：生物・生体工学／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【総合生物】神経科学：トランスフェクション／細胞を含む研究件

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【総合生物】神経科学：高性能レーザー／細胞を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【総合生物】実験動物学：アミロイドβ ／細胞を含む研究件

【総合生物】実験動物学：血液細胞／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、コラゲナーゼ認識ペプチドを設計し、マイクロファイバーに固定化することで、細胞剥離機能をもつマイクロファイバーの開発を行った。細胞捕捉に関しては、マイクロファイバーに固定化した抗体の密度に依存すること、また抗体が認識する細胞膜抗原密度に依存することがわかった。剥離に関しては、コラゲナーゼにより剥離が可能であったが、剥離率が50%以下と十分な値でなかったため、コラゲナーゼ認識ペプチドと抗体...

【総合生物】実験動物学：機能性RNA ／細胞を含む研究件

【概要】近年、miRNAやlncRNA等に代表されるノンコーディング(nc)RNAが、細胞内で核酸や蛋白質と相互作用して、多彩な生命機能の制御に寄与すること、また、その異常が疾病発症に関与することが明らかにされ、注目を集めている。しかし、個々のncRNAの機能に関しては依然として不明な点が多い。本研究では、ncRNAの機能解析に資する新たな基盤技術の確立を目指して、生細胞内でncRNAと特異的に結合する分...

【総合生物】実験動物学：トランスポゾン／細胞を含む研究件

【概要】本研究では，DNA組換え反応の光操作技術（PA-Cre）を染色体に組み込んだノックインマウスやPA-Cre をコードするアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を開発すると共に，当該技術のマウスの生体（in vivo）での検証を通じて新たな細胞解析技術を創出した．さらに，光照射でゲノム上での転移反応を示す光駆動型のタンパク質分子を世界で初めて開発し，細胞レベルでの検証を行なった．これらの技術は，従来技...

【農学】農芸化学：結核菌／細胞を含む研究件

【農学】農芸化学：雌性配偶体／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【農学】農芸化学：細胞質分裂／細胞を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【農学】農芸化学：オートファゴソーム／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【農学】農芸化学：ガラクトース／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【農学】生産環境農学：植物培養細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【農学】境界農学：嗅覚受容体／細胞を含む研究件

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【農学】動物生命科学：ヒスタミン／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【農学】動物生命科学：カルシウムチャネル／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【農学】動物生命科学：ミオシン／細胞を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【農学】動物生命科学：アクセサリータンパク質／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 麻疹ウイルス / ニパウイルス / 膜たんぱく / アクセサリー蛋白 (他10件)

【概要】本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播...

【農学】森林圏科学：病原性／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 麻疹ウイルス / ニパウイルス / 膜たんぱく / アクセサリー蛋白 (他10件)

【概要】本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播...

【農学】森林圏科学：菌類／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【農学】森林圏科学：酵母／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【農学】森林圏科学：寒天培地／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【農学】森林圏科学：紙／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【農学】森林圏科学：バイオエタノール／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【農学】森林圏科学：糖／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【農学】森林圏科学：アガロース／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【農学】森林圏科学：ラテックス／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【農学】水圏応用科学：休眠／細胞を含む研究件

【概要】東アフリカの明瞭な雨期乾期がある地帯に生息するNothobranchius属魚類は、雨季に生じた水溜まり中で成長して成魚となり産卵に至る、乾季が訪れ、水が干上がると成魚は死んでしまうが、卵は泥中において発生を停止した状態で過ごし、次の雨期が来ると発生を再開して孵化・成長し、その後、産卵をする一年サイクルの生活史をもち一年魚と呼ばれる。このような発生に対する悪条件を発生停止状態でやり過ごす現象を発生...

【概要】東アフリカに生息する一年魚(Nothobranchius korthausae)を用いて、脊椎動物の発生休止メカニスムの分子実態と、それらが進化的にいかに獲得されたのかを推定することを目的に研究を行った。発生休止前後で発現が変動する遺伝子の発生休止に関わる機能を調べるためにCRISPR/Cas9により突然変異体を作成し、表現系を観察した。また発生休止に伴う細胞分裂周期を可視化するために、Fu...

【農学】水圏応用科学：微生物／細胞を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【医歯薬学】基礎医学：AMCA培養系／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 麻疹ウイルス / ニパウイルス / 膜たんぱく / アクセサリー蛋白 (他10件)

【概要】本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播...

【医歯薬学】基礎医学：ウイルス制御因子／細胞を含む研究件

【概要】HSV因子ICP22、gB、ICP0が、HSV因子複合体UL31/UL34、宿主因子NMHC-IIB、宿主転写因子RanBP10とそれぞれ相互作用し、HSVカプシドの核外輸送、細胞侵入、遺伝子発現を制御することを明らかにした。また、HSVがコードするDNA分解酵素UL12の酵素活性が、リン酸化で制御され、その制御がHSVの病態発現に極めて重要であることを明らかにした。さらに、機能が未知のHSV因子...

【医歯薬学】基礎医学：RanBP10 ／細胞を含む研究件

【概要】HSV因子ICP22、gB、ICP0が、HSV因子複合体UL31/UL34、宿主因子NMHC-IIB、宿主転写因子RanBP10とそれぞれ相互作用し、HSVカプシドの核外輸送、細胞侵入、遺伝子発現を制御することを明らかにした。また、HSVがコードするDNA分解酵素UL12の酵素活性が、リン酸化で制御され、その制御がHSVの病態発現に極めて重要であることを明らかにした。さらに、機能が未知のHSV因子...

【医歯薬学】基礎医学：個体内伝播／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 麻疹ウイルス / ニパウイルス / 膜たんぱく / アクセサリー蛋白 (他10件)

【概要】本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播...

【医歯薬学】基礎医学：カプシド成熟／細胞を含む研究件

【概要】HSV因子ICP22、gB、ICP0が、HSV因子複合体UL31/UL34、宿主因子NMHC-IIB、宿主転写因子RanBP10とそれぞれ相互作用し、HSVカプシドの核外輸送、細胞侵入、遺伝子発現を制御することを明らかにした。また、HSVがコードするDNA分解酵素UL12の酵素活性が、リン酸化で制御され、その制御がHSVの病態発現に極めて重要であることを明らかにした。さらに、機能が未知のHSV因子...

【医歯薬学】基礎医学：VP26 ／細胞を含む研究件

【概要】HSV因子ICP22、gB、ICP0が、HSV因子複合体UL31/UL34、宿主因子NMHC-IIB、宿主転写因子RanBP10とそれぞれ相互作用し、HSVカプシドの核外輸送、細胞侵入、遺伝子発現を制御することを明らかにした。また、HSVがコードするDNA分解酵素UL12の酵素活性が、リン酸化で制御され、その制御がHSVの病態発現に極めて重要であることを明らかにした。さらに、機能が未知のHSV因子...

【医歯薬学】基礎医学：非翻訳領域／細胞を含む研究件

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【医歯薬学】基礎医学：ICP0 ／細胞を含む研究件

【概要】HSV因子ICP22、gB、ICP0が、HSV因子複合体UL31/UL34、宿主因子NMHC-IIB、宿主転写因子RanBP10とそれぞれ相互作用し、HSVカプシドの核外輸送、細胞侵入、遺伝子発現を制御することを明らかにした。また、HSVがコードするDNA分解酵素UL12の酵素活性が、リン酸化で制御され、その制御がHSVの病態発現に極めて重要であることを明らかにした。さらに、機能が未知のHSV因子...

【医歯薬学】基礎医学：物理輸送／細胞を含む研究件

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】基礎医学：細胞内物質輸送／細胞を含む研究件

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】基礎医学：脳ダイニン／細胞を含む研究件

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】基礎医学：キネシンスーパーファミリー／細胞を含む研究件

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】基礎医学：キネシンスーパーファミリータンパク質KIFs ／細胞を含む研究件

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】基礎医学：膜脂質／細胞を含む研究件

【キーワード】膜脂質 / オルガネラ / 細胞内シグナル伝達 / リサイクリングエンドソーム / Hippo(他11件)

【概要】[リサイクリングエンドソーム膜PSによるHippo-YAP経路の制御]本研究の成果により、細胞増殖時にリサイクリングエンドソームのPSがEvectin-2/Nedd4E3リガーゼを介してLatsを分解に導くことで、YAPのリン酸化を抑制していることを見出した。本年度はこの解析をさらに進め、リサイクリングエンドソームのPSは、Latsのタンパク質量を制御するだけでなく、YAPの脱リン酸化自体も亢進...

【医歯薬学】基礎医学：KIF1A ／細胞を含む研究件

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】基礎医学：KIFC2 ／細胞を含む研究件

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】基礎医学：KIFs ／細胞を含む研究件

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】基礎医学：分子モーター／細胞を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【医歯薬学】基礎医学：嗅神経細胞／細胞を含む研究件

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【医歯薬学】基礎医学：創薬研究／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【医歯薬学】基礎医学：複製／細胞を含む研究件

【概要】HSV因子ICP22、gB、ICP0が、HSV因子複合体UL31/UL34、宿主因子NMHC-IIB、宿主転写因子RanBP10とそれぞれ相互作用し、HSVカプシドの核外輸送、細胞侵入、遺伝子発現を制御することを明らかにした。また、HSVがコードするDNA分解酵素UL12の酵素活性が、リン酸化で制御され、その制御がHSVの病態発現に極めて重要であることを明らかにした。さらに、機能が未知のHSV因子...

【医歯薬学】基礎医学：エイズ／細胞を含む研究件

【医歯薬学】基礎医学：薬剤／細胞を含む研究件

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【医歯薬学】基礎医学：ベロ毒素／細胞を含む研究件

【医歯薬学】基礎医学：細胞生理学／細胞を含む研究件

【概要】インスリンは血糖調節にかかわるホルモンであり、その分泌不全は糖尿病を引き起す原因の一つと考えられている。分泌の最終過程にあたる開口放出や分泌顆粒の動員機構にも、異常の存在する可能性が示唆されている。我々は分泌顆粒や光活性型蛍光蛋白の細胞内動態を測定するために、光活性型GFPで標識した。また、膜融合の準備状態を検討するために、細胞膜に発現するSNARE蛋白であるSNAP25に、二種類のGFP変異蛋白...

【医歯薬学】基礎医学：周産期脳障害／細胞を含む研究件

【キーワード】臍帯 / 低酸素性虚血性脳症 / 新生児低酸素性虚血性脳症 / 幹細胞 / 新生児 (他8件)

【概要】本研究の目的は、近交系ラットによる実験を通じて、他家UCMSCと自己UCMSCを用いた周産期低酸素性虚血性脳症（HIE）に対する新規治療法開発のための基礎的データを得ることである。本研究では、ラットの臍帯を用いて均一なUCMSCを得ることができた。また、静脈内投与されたUCMSCは、脳、肺、肝臓に分布した。一方、急性期投与後の免疫組織学的評価においては、UCMSC投与による治療効果は確認できな...

【医歯薬学】基礎医学：低酸素性虚血性脳症／細胞を含む研究件

【キーワード】臍帯 / 低酸素性虚血性脳症 / 新生児低酸素性虚血性脳症 / 幹細胞 / 新生児 (他8件)

【概要】本研究の目的は、近交系ラットによる実験を通じて、他家UCMSCと自己UCMSCを用いた周産期低酸素性虚血性脳症（HIE）に対する新規治療法開発のための基礎的データを得ることである。本研究では、ラットの臍帯を用いて均一なUCMSCを得ることができた。また、静脈内投与されたUCMSCは、脳、肺、肝臓に分布した。一方、急性期投与後の免疫組織学的評価においては、UCMSC投与による治療効果は確認できな...

【医歯薬学】基礎医学：新生児低酸素性虚血性脳症／細胞を含む研究件

【キーワード】臍帯 / 低酸素性虚血性脳症 / 新生児低酸素性虚血性脳症 / 幹細胞 / 新生児 (他8件)

【概要】本研究の目的は、近交系ラットによる実験を通じて、他家UCMSCと自己UCMSCを用いた周産期低酸素性虚血性脳症（HIE）に対する新規治療法開発のための基礎的データを得ることである。本研究では、ラットの臍帯を用いて均一なUCMSCを得ることができた。また、静脈内投与されたUCMSCは、脳、肺、肝臓に分布した。一方、急性期投与後の免疫組織学的評価においては、UCMSC投与による治療効果は確認できな...

【医歯薬学】基礎医学：細胞間接着／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 組織工学 / 接着性ペプチド / 人工細胞外マトリックス / 細胞表層改質 (他13件)

【概要】細胞表層にポリマーからなるシールド層を形成させ、さらに外側に種々のバイオアフィニティを提示させることにより多様な細胞からなる組織体を形成させた。次に組織再生を視野に入れた細胞の構造化に向けた表層改質条件の検討を行った。また、このアフィニティを利用して基板上に細胞を2次元あるいは3次元状に配列し、セルチップなどの技術への展開をはかるための基盤技術の確立を行った。また、リガンド・レセプター間結合を高め...

【医歯薬学】基礎医学：ニパウイルス／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 麻疹ウイルス / ニパウイルス / 膜たんぱく / アクセサリー蛋白 (他10件)

【概要】本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播...

【医歯薬学】基礎医学：負の制御／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】基礎医学：アレルギー自己免疫疾患／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】基礎医学：Ras c-fos ／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】基礎医学：SOCS ／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】境界医学：認識／細胞を含む研究件

【研究代表者】田中克典国立研究開発法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 主任研究員 (00403098)

【概要】生体内に多数存在する細胞群から、特定の細胞だけを高度に見分ける新手法の開発は重要である。報告者は、細胞表面の受容体に対するペプチド分子の「強い」相互作用と糖鎖の「弱い」相互作用を同時に働かせ、さらに両リガンド分子同士を細胞表面で選択的に化学結合させることにより、標的の細胞を選択的に見分ける手法を検討した。本課題では、インテグリンが高発現する数種類のがん細胞に対して、インテグリンのリガンドペプチドと...

【医歯薬学】境界医学：タンパク質吸着／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【医歯薬学】内科系臨床医学：機能／細胞を含む研究件

【概要】減数分裂第一・第二間においては、2連続で分裂装置を形成させるために、スピンドル極体の複製が減数第一分裂の終期に起きること、さらにそれがサイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性に依存することを明らかにした。さらに、スピンドル極体が複製後に核内に埋め込まれる必要があるが、これもCDK活性に依存した現象であることが明らかとなった。 ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：単クローン抗体／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【医歯薬学】内科系臨床医学：細胞接着分子／細胞を含む研究件

【概要】L-selectinとICAM-1それぞれのノックアウトマウスではブレオマイシンによって誘導された皮膚硬化と肺線維化の有意な抑制が認められ、これとは逆にE,P-selectinとPSGL-1それぞれのノックアウトマウスでは線維化の増悪が認められた。このことは、L,E,P-selectin,ICAM-1よびPSGL-1が、未だ有効な治療法が開発されていないSScに対する新たな治療ターゲットとなり得る...

【医歯薬学】内科系臨床医学：麻疹ウイルス／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 麻疹ウイルス / ニパウイルス / 膜たんぱく / アクセサリー蛋白 (他10件)

【概要】本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播...

【医歯薬学】内科系臨床医学：膜たんぱく／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 麻疹ウイルス / ニパウイルス / 膜たんぱく / アクセサリー蛋白 (他10件)

【概要】本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播...

【医歯薬学】内科系臨床医学：マイクロRNA(miRNA) ／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：ジーンターゲティング／細胞を含む研究件

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】内科系臨床医学：遺伝子工学／細胞を含む研究件

【キーワード】マイクロマシン / マイクロインジェクション / DNA注入 / 細胞 / バイオ技術 (他6件)

【概要】本研究の目的は、マイクロマシン技術を用いて微細な中空の針アレイを作り、それを用いて多数の細胞へ同時にDNA注入を行うシステムを得ることである。微細な注射針のような中空針を規則正しく並べたものを作り、同様の間隔で保持した細胞に突き刺し、針の穴を通してDNAなどの遺伝物質を注入することが最終目標である。中空針アレイは直径1〜5μm、厚さ0.5〜1μm、高さ20〜50μmの微細な針を数十μm間隔で並べた...

【医歯薬学】内科系臨床医学：カルシウムシグナル／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【医歯薬学】内科系臨床医学：タウオパチー／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【医歯薬学】内科系臨床医学：AMPA受容体／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【医歯薬学】内科系臨床医学：細胞膜／細胞を含む研究件

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【医歯薬学】内科系臨床医学：空間分解能／細胞を含む研究件

【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...

【医歯薬学】内科系臨床医学：心毒性／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【医歯薬学】内科系臨床医学：抑制性T細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】内科系臨床医学：機能解析／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：STAT ／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】内科系臨床医学：強皮症／細胞を含む研究件

【概要】L-selectinとICAM-1それぞれのノックアウトマウスではブレオマイシンによって誘導された皮膚硬化と肺線維化の有意な抑制が認められ、これとは逆にE,P-selectinとPSGL-1それぞれのノックアウトマウスでは線維化の増悪が認められた。このことは、L,E,P-selectin,ICAM-1よびPSGL-1が、未だ有効な治療法が開発されていないSScに対する新たな治療ターゲットとなり得る...

【医歯薬学】外科系臨床医学：膵島／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【医歯薬学】外科系臨床医学：遺伝子発現解析／細胞を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【医歯薬学】外科系臨床医学：HSV ／細胞を含む研究件

【概要】HSV因子ICP22、gB、ICP0が、HSV因子複合体UL31/UL34、宿主因子NMHC-IIB、宿主転写因子RanBP10とそれぞれ相互作用し、HSVカプシドの核外輸送、細胞侵入、遺伝子発現を制御することを明らかにした。また、HSVがコードするDNA分解酵素UL12の酵素活性が、リン酸化で制御され、その制御がHSVの病態発現に極めて重要であることを明らかにした。さらに、機能が未知のHSV因子...

【医歯薬学】外科系臨床医学：プロテオグリカン／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】外科系臨床医学：人工赤血球／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【医歯薬学】外科系臨床医学：人工臓器／細胞を含む研究件

【キーワード】(K)ナノ・マイクロ加工 / マイクロマシン / 人工臓器 / バイオプリント / PELID (他7件)

【概要】申請者らが独自に開発している静電マイクロドロップ・インジェクションは、市販のインクジェットプリンタよりも高画質で高粘性な液体の吐出が可能であり、細胞を高精度に生きたままプリント可能なことを実証してきた。また、十分高精度にスキャホールドをプリントできることも実証してきた。複数の細胞を有する細胞組織をプリントする場合、それぞれの細胞を含む液体を満たしたシリンジとスキャホールドを含む液体を満たしたシリン...

【医歯薬学】外科系臨床医学：実験モデル／細胞を含む研究件

【概要】老化は様々な疾患の基盤となっており、老化制御を介した医療開発を行うためには、老化の分子基盤を理解する必要がある。一これまでに行われてきた老化研究は、細胞老化を中心としたin vitroの細胞を用いた研究、線虫などの短命の実験生物を用いた研究、遺伝子改変を中心としたモデルマウスを用いた研究、サルなどの大動物を用いた長期間の介入研究、遺伝性老化症候群の遺伝子解析研究、そして老化症候群の患者由来iPS細...

【医歯薬学】外科系臨床医学：付属器／細胞を含む研究件

【概要】真皮の幹細胞と考えられているSkin derived precursors(Skps)は、細胞増殖因子を添加し、無血清培地にすることで接着せず細胞魚集塊を形成することで得られる。本研究では、「幹細胞」だからコロニーを形成し、分裂、増殖するのか、凝集するから幹細胞様の不死化した性質を獲得するのかという点の検証を行った。老化し分裂回数が低下した線維芽細胞を非接着性培養皿で培養し、細胞凝集塊を形成させ、...

【概要】様々な発生段階のマウス皮膚から真皮細胞と筋膜細胞を採取し表皮細胞と混合移植を行い、その際の再生細胞の局在、全細胞に対する割合を免疫染色で確認し、scid mouse背部皮膚全層欠損創への表皮真皮混合移植モデルを用いて皮膚再生能の相関性を調べた。その結果、胎仔の真皮細胞に相当する細胞は減少したが、成獣においても存在した。週令数が増加するとともにscid mouse皮膚全層欠損創への混合移植による皮膚...

【医歯薬学】外科系臨床医学：蛍光タンパク質／細胞を含む研究件

【概要】本研究では，超高解像度でのタンパク質間相互作用の蛍光イメージングを実現するために，タンパク質間の相互作用が生起した時に初めて光活性化特性が出現する新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行った．さらに，生きた細胞で長時間の超解像イメージングを実現するために，青色光受容体のプロテインエンジニアリングや新しい近赤外蛍光タンパク質の探索研究を行った． ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：非接着培養／細胞を含む研究件

【概要】真皮の幹細胞と考えられているSkin derived precursors(Skps)は、細胞増殖因子を添加し、無血清培地にすることで接着せず細胞魚集塊を形成することで得られる。本研究では、「幹細胞」だからコロニーを形成し、分裂、増殖するのか、凝集するから幹細胞様の不死化した性質を獲得するのかという点の検証を行った。老化し分裂回数が低下した線維芽細胞を非接着性培養皿で培養し、細胞凝集塊を形成させ、...

【医歯薬学】外科系臨床医学：組織構築／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【医歯薬学】外科系臨床医学：マイクロデバイス／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮本義孝国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, リサーチアソシエイト (20425705)

【概要】本課題では、磁性ナノ粒子を用いたコンビナトリアル・セルクラスターによる評価システムを構築することを目的とした。開発したデバイスは、様々な大きさのセルクラスターを一度の播種操作で効率よく作製することに成功した。さらに、市販MRI造影剤、開発した磁性ナノ粒子（MRI造影剤）を用いて、デバイス上で作製したコンビナトリアル・肝細胞クラスターによる毒性・機能評価を行った。結果、得られたクラスターによる生死判...

【医歯薬学】外科系臨床医学：卵／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【医歯薬学】外科系臨床医学：細胞運動／細胞を含む研究件

【概要】ヒトの誘導多能性幹細胞（iPS細胞）は各種の細胞に変化できるが、各種の細胞が勝手に動き回ると制御が難しくなる。ところが、各種の細胞の動きがどの様に異なるかは未だに明らかでない。本研究は、細胞を型の中に閉じ込め、かつ様々な条件を一度に観察することにより、各種の細胞の運動の特徴を効率的に調べる事を目標とした。その結果、髪の毛の太さ程度の小さな型の中にヒトiPS細胞を閉じ込める新技術の開発に成功した。...

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：エキソソーム／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】外科系臨床医学：細胞毒性／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】外科系臨床医学：Cre-LoxP ／細胞を含む研究件

【概要】本研究では，DNA組換え反応の光操作技術（PA-Cre）を染色体に組み込んだノックインマウスやPA-Cre をコードするアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を開発すると共に，当該技術のマウスの生体（in vivo）での検証を通じて新たな細胞解析技術を創出した．さらに，光照射でゲノム上での転移反応を示す光駆動型のタンパク質分子を世界で初めて開発し，細胞レベルでの検証を行なった．これらの技術は，従来技...

【医歯薬学】外科系臨床医学：チロシンキナーゼ／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：免疫制御／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：クロマチン／細胞を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【医歯薬学】外科系臨床医学：糖転移酵素／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：組織再構築／細胞を含む研究件

【概要】血管内径が4mm以下の小口径領域の人工血管の開発が強く期待されているにも関わらず,現在臨床に耐えるものは開発されていない.従来の生分解性材料と細胞から構成される人工血管のモデルでは,生分解性の材料に血管平滑筋細胞を播種して血管内腔面が平滑になった後に血管内皮細胞を播種するものであったが,血管平滑筋細胞が平滑な内腔面を形成するまでに長い時間が費やされていた.さらに播種した細胞の材料への補足率も低いと...

【医歯薬学】外科系臨床医学：光制御／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：心筋／細胞を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【医歯薬学】外科系臨床医学：心筋細胞／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【医歯薬学】外科系臨床医学：ラマン分光法／細胞を含む研究件

【研究代表者】安藤正浩早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, その他(招聘研究員) (50620803)

【概要】顕微ラマン分光法によって、非破壊・非染色の分子分析が可能となる。細胞の種類や状態の違いを、ラマンスペクトルを通じて、分子マーカーを特定しながら識別する新規技術の開発を行った。細胞内部構造を反映した多点測定ラマンスペクトルをデータセットとして、多変量スペクトル分解を施すことで、細胞識別に寄与する分子スペクトルを抽出することが可能となった。ここで得られるスペクトルは、候補となる分子マーカーのスペクトル...

【医歯薬学】外科系臨床医学：インターフェロン／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】外科系臨床医学：グリア細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【医歯薬学】外科系臨床医学：ナノバイオ／細胞を含む研究件

【キーワード】RNA / 1分子計測(SMD) / ナノバイオ / イメージング / 細胞 (他8件)

【概要】本研究では独自開発したRNA標識技術mPUMテクノロジーを用いて、生細胞内RNAを1分子レベルから1細胞レベル、短時間の動態から長時間の可視化解析までを実現する分子ツール群の開発を目指した。1分子レベル・短時間の動態観察では二分割緑色蛍光タンパク質を用いたプローブを作製し、テロメア反復配列含有RNA(TERRA)と染色体テロメア領域、テロメア関連タンパク質の同時1分子追跡を実現し、未知の機能モデル...

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【概要】時空間的に制御した電気刺激パターンの印加により細胞群に誘導される変化を調べた.心筋細胞に対する半日間の連続刺激により拍動リズムの引き込み現象が起こること,神経細胞に対する時空間的な刺激パターンの履歴が誘発応答に反映されることがわかった.また,幹細胞について多数の胚様体を同時刺激するマイクロデバイスを開発した.電気刺激の時空間パターンを精密に設計することにより,急性・慢性両面において生体現象を人為的...

【医歯薬学】外科系臨床医学：hypoxia ／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【医歯薬学】外科系臨床医学：iPS細胞／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【医歯薬学】外科系臨床医学：受精／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【医歯薬学】外科系臨床医学：顆粒膜細胞／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】外科系臨床医学：全身性強皮症／細胞を含む研究件

【概要】L-selectinとICAM-1それぞれのノックアウトマウスではブレオマイシンによって誘導された皮膚硬化と肺線維化の有意な抑制が認められ、これとは逆にE,P-selectinとPSGL-1それぞれのノックアウトマウスでは線維化の増悪が認められた。このことは、L,E,P-selectin,ICAM-1よびPSGL-1が、未だ有効な治療法が開発されていないSScに対する新たな治療ターゲットとなり得る...

【医歯薬学】外科系臨床医学：マウスモデル／細胞を含む研究件

【概要】L-selectinとICAM-1それぞれのノックアウトマウスではブレオマイシンによって誘導された皮膚硬化と肺線維化の有意な抑制が認められ、これとは逆にE,P-selectinとPSGL-1それぞれのノックアウトマウスでは線維化の増悪が認められた。このことは、L,E,P-selectin,ICAM-1よびPSGL-1が、未だ有効な治療法が開発されていないSScに対する新たな治療ターゲットとなり得る...

【医歯薬学】外科系臨床医学：動物モデル／細胞を含む研究件

【概要】L-selectinとICAM-1それぞれのノックアウトマウスではブレオマイシンによって誘導された皮膚硬化と肺線維化の有意な抑制が認められ、これとは逆にE,P-selectinとPSGL-1それぞれのノックアウトマウスでは線維化の増悪が認められた。このことは、L,E,P-selectin,ICAM-1よびPSGL-1が、未だ有効な治療法が開発されていないSScに対する新たな治療ターゲットとなり得る...

【医歯薬学】外科系臨床医学：染色体／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、分裂酵母の減数分裂において見られる新規の微小管構造が、減数分裂組換えとその後の染色体分配という2つの現象を連携させる機能を持つことを実証した。また、その分子メカニズムについても解析を行い、特定の微小管結合タンパク質が通常とは異なる部位に局在することで、減数分裂特有の難しい染色体分配を克服していることが分かった。 ...

【医歯薬学】社会医学：mRNA ／細胞を含む研究件

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【医歯薬学】社会医学：細胞内シクナル伝達／細胞を含む研究件

【キーワード】膜脂質 / オルガネラ / 細胞内シグナル伝達 / リサイクリングエンドソーム / Hippo(他11件)

【概要】[リサイクリングエンドソーム膜PSによるHippo-YAP経路の制御]本研究の成果により、細胞増殖時にリサイクリングエンドソームのPSがEvectin-2/Nedd4E3リガーゼを介してLatsを分解に導くことで、YAPのリン酸化を抑制していることを見出した。本年度はこの解析をさらに進め、リサイクリングエンドソームのPSは、Latsのタンパク質量を制御するだけでなく、YAPの脱リン酸化自体も亢進...

【医歯薬学】社会医学：CD9 ／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】社会医学：心臓／細胞を含む研究件

【概要】軸糸ダイニン分子では，Duty ratio（力を出す割合）が低い可能性がある。これを検証するため、ウニ精子鞭毛の外腕にある21Sダイニンの運動アッセイで割合を求めた。ダイニン密度と滑り速度の関係から力を出す割合は約7%となった。このことから、軸糸およびbundle で長さ当たりの力が小さい原因が低いduty ratio にあることが示された。さらに、duty ratio が低い原因を探るため、21...

【医歯薬学】社会医学：脂肪細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【医歯薬学】社会医学：テトラスパニン／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】社会医学：マイクロエクソソーム／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】社会医学：トレーニング／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【医歯薬学】社会医学：微小管／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、分裂酵母の減数分裂において見られる新規の微小管構造が、減数分裂組換えとその後の染色体分配という2つの現象を連携させる機能を持つことを実証した。また、その分子メカニズムについても解析を行い、特定の微小管結合タンパク質が通常とは異なる部位に局在することで、減数分裂特有の難しい染色体分配を克服していることが分かった。 ...

【キーワード】キネシンスーパーファミリー蛋白KIFs / 細胞内物質輸送 / 微小管 / ジーンターゲティング / KIF1A (他11件)

【概要】1)微小管をレールとし、物質輸送を行うと予想される新しいキネシンスーパーファミリー遺伝子を17種類(KIF1C,KIF3C,KIF5C,KIF6,KIF7,KIF8,KIF9,KIF10,KIF11,KIF12,KIF13A,KIA14,KIF15,KIA16A,KIF16B,KIF17)発見した。この中には神経系特異、ある組織特異(たとえば腎臓の上皮細胞)と、すべての組織に発現する型があった。現...

【医歯薬学】社会医学：ゆらぎ／細胞を含む研究件

【概要】ヒトの誘導多能性幹細胞（iPS細胞）は各種の細胞に変化できるが、各種の細胞が勝手に動き回ると制御が難しくなる。ところが、各種の細胞の動きがどの様に異なるかは未だに明らかでない。本研究は、細胞を型の中に閉じ込め、かつ様々な条件を一度に観察することにより、各種の細胞の運動の特徴を効率的に調べる事を目標とした。その結果、髪の毛の太さ程度の小さな型の中にヒトiPS細胞を閉じ込める新技術の開発に成功した。...

【医歯薬学】社会医学：ひと／細胞を含む研究件

【概要】老化は様々な疾患の基盤となっており、老化制御を介した医療開発を行うためには、老化の分子基盤を理解する必要がある。一これまでに行われてきた老化研究は、細胞老化を中心としたin vitroの細胞を用いた研究、線虫などの短命の実験生物を用いた研究、遺伝子改変を中心としたモデルマウスを用いた研究、サルなどの大動物を用いた長期間の介入研究、遺伝性老化症候群の遺伝子解析研究、そして老化症候群の患者由来iPS細...

【医歯薬学】社会医学：生物物理／細胞を含む研究件

【概要】細胞内の物質輸送や細胞分裂を担うモータータンパク質であるキネシン、ミオシンV、ダイニンは一定の歩幅で長距離を解離することなく、前進運動や後退運動を行う。これら三種類のモータータンパク質の１分子の運動特性を統一的に記述するために運動を単純化して、2つの状態を遷移する数理モデルを提案し、このモデルによって本研究や過去の実験結果をうまく説明することができた。また、筋肉由来のミオシン多分子による力発生を...

【概要】数値計算を主に用いて、タンパク質などによる生体膜の形状制御の仕組みを研究した。まず、膜間のゆらぎのエントロピーによって生体膜間を架橋する結合サイトが凝集する条件を明らかにした。次に、高分子修飾によって大きな膜ドメインが不安定化し、多数のマイクロドメインが形成されることがあることを示した。そして、バナナ状タンパク質の吸着により、多角形膜チューブや多面体ベシクルが形成することを明らかにした。タンパク質...

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【医歯薬学】社会医学：骨格筋／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【医歯薬学】社会医学：カルシウムイメージング／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【医歯薬学】社会医学：神経／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【医歯薬学】社会医学：電気刺激／細胞を含む研究件

【概要】時空間的に制御した電気刺激パターンの印加により細胞群に誘導される変化を調べた.心筋細胞に対する半日間の連続刺激により拍動リズムの引き込み現象が起こること,神経細胞に対する時空間的な刺激パターンの履歴が誘発応答に反映されることがわかった.また,幹細胞について多数の胚様体を同時刺激するマイクロデバイスを開発した.電気刺激の時空間パターンを精密に設計することにより,急性・慢性両面において生体現象を人為的...

【医歯薬学】社会医学：肝／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【医歯薬学】歯学：3次元培養／細胞を含む研究件

【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...

❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)

【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...

【医歯薬学】歯学：細胞外基質／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【医歯薬学】歯学：臍帯／細胞を含む研究件

【キーワード】臍帯 / 低酸素性虚血性脳症 / 新生児低酸素性虚血性脳症 / 幹細胞 / 新生児 (他8件)

【概要】本研究の目的は、近交系ラットによる実験を通じて、他家UCMSCと自己UCMSCを用いた周産期低酸素性虚血性脳症（HIE）に対する新規治療法開発のための基礎的データを得ることである。本研究では、ラットの臍帯を用いて均一なUCMSCを得ることができた。また、静脈内投与されたUCMSCは、脳、肺、肝臓に分布した。一方、急性期投与後の免疫組織学的評価においては、UCMSC投与による治療効果は確認できな...

【医歯薬学】歯学：組織工学／細胞を含む研究件

【概要】ステントグラフトは，致死的な結果を招く大動脈瘤に対し瘤内への血液を遮断する役割を果たす，血管内治療には重要な医療器具である．本研究では，この医療器具の課題であるエンドリーク（動脈瘤内への血液の再流入）を抑止する方法として，プラズマ技術により表面形状制御」および薬剤徐放制御を融合し，細胞の接着・増殖を制御できる新規材料の開発を目指した．本研究により，ポリマーナノファイバー表面におけるプラズマ処理によ...

【キーワード】マイクロ流体 / 細胞 / 組織工学 / ハイドロゲル / マイクロファイバ (他10件)

【概要】本研究の目的は，センチメートルスケールの複雑な３次元組織を構築するためのビルディングユニットである「細胞ファイバー」を開発し，組織構築のための方法論を確立することである．細胞ファイバーは，二重同軸マイクロ流体デバイスにより連続的に形成するこに成功した．その際，コア部に細胞と一緒に封入するECMの選択が，細胞ファイバ形成に重要であることを見いだした．形成した細胞ファイバを用い，培養液の中で機械織りし...

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【医歯薬学】歯学：足場素材／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【医歯薬学】歯学：TGF-β ／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】歯学：発生／細胞を含む研究件

【概要】東アフリカに生息する一年魚(Nothobranchius korthausae)を用いて、脊椎動物の発生休止メカニスムの分子実態と、それらが進化的にいかに獲得されたのかを推定することを目的に研究を行った。発生休止前後で発現が変動する遺伝子の発生休止に関わる機能を調べるためにCRISPR/Cas9により突然変異体を作成し、表現系を観察した。また発生休止に伴う細胞分裂周期を可視化するために、Fu...

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】歯学：再生医学／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【概要】様々な発生段階のマウス皮膚から真皮細胞と筋膜細胞を採取し表皮細胞と混合移植を行い、その際の再生細胞の局在、全細胞に対する割合を免疫染色で確認し、scid mouse背部皮膚全層欠損創への表皮真皮混合移植モデルを用いて皮膚再生能の相関性を調べた。その結果、胎仔の真皮細胞に相当する細胞は減少したが、成獣においても存在した。週令数が増加するとともにscid mouse皮膚全層欠損創への混合移植による皮膚...

【医歯薬学】歯学：移植／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【医歯薬学】歯学：移植・再生医療／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【医歯薬学】歯学：組織／細胞を含む研究件

❏インスタント細胞・組織の開発(21K19886)

【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31

【研究代表者】西川昌輝東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (40843149)

【キーワード】細胞 / 組織 / 保存

【概要】再生医療の普及には細胞を遠方まで輸送する技術が重要である。しかしながら、細胞は輸送によりダメージを受けるため、現在の技術では高い生存率を保ったままでの長時間輸送は困難である。その解決のためには、凍結による輸送が効果的である。また、再生医療で用いられる細胞は患者本人、あるいはドナー由来の細胞であり、必要時に採取することは負担が大きい。あらかじめ採取して凍結保存することで、安定した細胞の供給が可能とな...

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【医歯薬学】歯学：組織再生／細胞を含む研究件

【概要】血管内径が4mm以下の小口径領域の人工血管の開発が強く期待されているにも関わらず,現在臨床に耐えるものは開発されていない.従来の生分解性材料と細胞から構成される人工血管のモデルでは,生分解性の材料に血管平滑筋細胞を播種して血管内腔面が平滑になった後に血管内皮細胞を播種するものであったが,血管平滑筋細胞が平滑な内腔面を形成するまでに長い時間が費やされていた.さらに播種した細胞の材料への補足率も低いと...

【医歯薬学】歯学：変動磁場／細胞を含む研究件

【概要】再生医療の普及には細胞を遠方まで輸送する技術が重要である。しかしながら、細胞は輸送によりダメージを受けるため、現在の技術では高い生存率を保ったままでの長時間輸送は困難である。その解決のためには、凍結による輸送が効果的である。また、再生医療で用いられる細胞は患者本人、あるいはドナー由来の細胞であり、必要時に採取することは負担が大きい。あらかじめ採取して凍結保存することで、安定した細胞の供給が可能とな...

【医歯薬学】歯学：光操作／細胞を含む研究件

【概要】本研究では，DNA組換え反応の光操作技術（PA-Cre）を染色体に組み込んだノックインマウスやPA-Cre をコードするアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を開発すると共に，当該技術のマウスの生体（in vivo）での検証を通じて新たな細胞解析技術を創出した．さらに，光照射でゲノム上での転移反応を示す光駆動型のタンパク質分子を世界で初めて開発し，細胞レベルでの検証を行なった．これらの技術は，従来技...

【医歯薬学】歯学：凍結生物学／細胞を含む研究件

【概要】再生医療の普及には細胞を遠方まで輸送する技術が重要である。しかしながら、細胞は輸送によりダメージを受けるため、現在の技術では高い生存率を保ったままでの長時間輸送は困難である。その解決のためには、凍結による輸送が効果的である。また、再生医療で用いられる細胞は患者本人、あるいはドナー由来の細胞であり、必要時に採取することは負担が大きい。あらかじめ採取して凍結保存することで、安定した細胞の供給が可能とな...

【医歯薬学】歯学：凍結保存／細胞を含む研究件

【概要】再生医療の普及には細胞を遠方まで輸送する技術が重要である。しかしながら、細胞は輸送によりダメージを受けるため、現在の技術では高い生存率を保ったままでの長時間輸送は困難である。その解決のためには、凍結による輸送が効果的である。また、再生医療で用いられる細胞は患者本人、あるいはドナー由来の細胞であり、必要時に採取することは負担が大きい。あらかじめ採取して凍結保存することで、安定した細胞の供給が可能とな...

【医歯薬学】歯学：凍結保存法／細胞を含む研究件

【概要】再生医療の普及には細胞を遠方まで輸送する技術が重要である。しかしながら、細胞は輸送によりダメージを受けるため、現在の技術では高い生存率を保ったままでの長時間輸送は困難である。その解決のためには、凍結による輸送が効果的である。また、再生医療で用いられる細胞は患者本人、あるいはドナー由来の細胞であり、必要時に採取することは負担が大きい。あらかじめ採取して凍結保存することで、安定した細胞の供給が可能とな...

【医歯薬学】歯学：ヘルパーT細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】薬学：蛍光標識／細胞を含む研究件

【概要】酵素を用いてタンパク質へ特異的に標識可能であり、また、標識して初めて蛍光を発するようなタグ配列-蛍光ラベル化剤のペアの開発を行った。その結果、ソルターゼによる特異的な連結反応後に2.6倍に蛍光が増大するペアを創製できた。そこで、細胞内での標識を可能にするため、細胞外で発現精製した連鎖球菌由来ソルターゼAを細胞内に導入して連結反応を行う方法を開発した。 ...

❏インフルエンザウイルス感染動態のリアルタイム解析(19590468)

【研究代表者】岩附研子東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (20376619)

【キーワード】細胞 / インフルエンザ / 細胞内輸送 / 蛍光標識

【概要】インフルエンザウイルスの核外輸送に関わるNS2蛋白質のN末側に、蛍光標識蛋白質(Venus)を組み込み、蛍光標識組換えウイルスの作製を行った。このウイルスを培養細胞(Madin-Darby Canine Kidney細胞)に感染させ、共焦点顕微鏡を用いてタイムラップス解析を行ったところ、NS2蛋白質が一度核内に集積した後、一気に核外に放出される映像をリアルタイムでとらえることに成功した。本研究で得...

【医歯薬学】薬学：FRET ／細胞を含む研究件

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【医歯薬学】薬学：自己組織化／細胞を含む研究件

【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...

❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)

【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【医歯薬学】薬学：有機合成／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【医歯薬学】薬学：糖タンパク質／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【医歯薬学】薬学：活性酸素種／細胞を含む研究件

【キーワード】活性酸素種 / 生物発光 / 生物発光タンパク質 / 細胞 / イメージング (他8件)

【概要】活性酸素種は，ガンや糖尿病，心血管疾患（心筋梗塞，脳卒中，脳梗塞，動脈硬化）など，すべての疾患のうち約90パーセントにも及ぶ疾患の原因になっていることが知られている．本研究では活性酸素種の細胞内動態を可視化する新しい分子プローブを開発した．本研究での技術開発により，様々な疾患に関係する活性酸素種の動態を簡便かつ正確に計測できるようになったインパクトは非常に大きい． ...

【医歯薬学】薬学：1細胞解析／細胞を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【医歯薬学】薬学：シナプス可塑性／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【医歯薬学】薬学：樹状細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】薬学：アミロイド／細胞を含む研究件

【医歯薬学】薬学：生体膜／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【概要】数値計算を主に用いて、タンパク質などによる生体膜の形状制御の仕組みを研究した。まず、膜間のゆらぎのエントロピーによって生体膜間を架橋する結合サイトが凝集する条件を明らかにした。次に、高分子修飾によって大きな膜ドメインが不安定化し、多数のマイクロドメインが形成されることがあることを示した。そして、バナナ状タンパク質の吸着により、多角形膜チューブや多面体ベシクルが形成することを明らかにした。タンパク質...

【医歯薬学】薬学：リン酸化酵素／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【医歯薬学】薬学：リン脂質／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】薬学：レクチン／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【医歯薬学】薬学：ストレス応答／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】薬学：再生医療／細胞を含む研究件

❏細胞折紙技術による形状変化・力学刺激に対する形態形成メカニズム解析システムの構築(17H03194)

【キーワード】折紙工学 / Bio-MEMS / 細胞 / 再生医療 / bio-MEMS (他10件)

【概要】本研究では、微細加工技術と折紙工学の折り畳み技術を利用して、細胞の足場となるマイクロプレートを作製し、細胞を培養した後に折り畳むことにより、形態形成の過程でおこる細胞の折り畳みによる形状変化や生体内における力学的刺激と形態形成のメカニズムの関係の解明を目指した。研究期間中に磁性体入りマイクロプレートを作製し、プレート上に細胞を培養した後に、顕微鏡下で磁場を用いてマイクロプレートを折畳み・展開し、細...

【概要】再生医療の普及には細胞を遠方まで輸送する技術が重要である。しかしながら、細胞は輸送によりダメージを受けるため、現在の技術では高い生存率を保ったままでの長時間輸送は困難である。その解決のためには、凍結による輸送が効果的である。また、再生医療で用いられる細胞は患者本人、あるいはドナー由来の細胞であり、必要時に採取することは負担が大きい。あらかじめ採取して凍結保存することで、安定した細胞の供給が可能とな...

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【医歯薬学】薬学：細胞・組織／細胞を含む研究件

【キーワード】医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 (他19件)

【概要】移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として，細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から，細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと，それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案，レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した．細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では，長期に安定した高機能を得た．さらに組織構築用に細胞への毒性が...

【概要】時空間的に制御した電気刺激パターンの印加により細胞群に誘導される変化を調べた.心筋細胞に対する半日間の連続刺激により拍動リズムの引き込み現象が起こること,神経細胞に対する時空間的な刺激パターンの履歴が誘発応答に反映されることがわかった.また,幹細胞について多数の胚様体を同時刺激するマイクロデバイスを開発した.電気刺激の時空間パターンを精密に設計することにより,急性・慢性両面において生体現象を人為的...

【概要】インスリンは血糖調節にかかわるホルモンであり、その分泌不全は糖尿病を引き起す原因の一つと考えられている。分泌の最終過程にあたる開口放出や分泌顆粒の動員機構にも、異常の存在する可能性が示唆されている。我々は分泌顆粒や光活性型蛍光蛋白の細胞内動態を測定するために、光活性型GFPで標識した。また、膜融合の準備状態を検討するために、細胞膜に発現するSNARE蛋白であるSNAP25に、二種類のGFP変異蛋白...

【医歯薬学】薬学：細胞周期／細胞を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【概要】本研究では、分裂酵母の減数分裂において見られる新規の微小管構造が、減数分裂組換えとその後の染色体分配という2つの現象を連携させる機能を持つことを実証した。また、その分子メカニズムについても解析を行い、特定の微小管結合タンパク質が通常とは異なる部位に局在することで、減数分裂特有の難しい染色体分配を克服していることが分かった。 ...

【医歯薬学】薬学：細胞内輸送／細胞を含む研究件

❏インフルエンザウイルス感染動態のリアルタイム解析(19590468)

【研究代表者】岩附研子東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (20376619)

【キーワード】細胞 / インフルエンザ / 細胞内輸送 / 蛍光標識

【概要】インフルエンザウイルスの核外輸送に関わるNS2蛋白質のN末側に、蛍光標識蛋白質(Venus)を組み込み、蛍光標識組換えウイルスの作製を行った。このウイルスを培養細胞(Madin-Darby Canine Kidney細胞)に感染させ、共焦点顕微鏡を用いてタイムラップス解析を行ったところ、NS2蛋白質が一度核内に集積した後、一気に核外に放出される映像をリアルタイムでとらえることに成功した。本研究で得...

【医歯薬学】薬学：細胞培養／細胞を含む研究件

【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...

【医歯薬学】薬学：タウ／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【医歯薬学】薬学：カルシウム／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【医歯薬学】薬学：発生・分化／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、分裂酵母の減数分裂において見られる新規の微小管構造が、減数分裂組換えとその後の染色体分配という2つの現象を連携させる機能を持つことを実証した。また、その分子メカニズムについても解析を行い、特定の微小管結合タンパク質が通常とは異なる部位に局在することで、減数分裂特有の難しい染色体分配を克服していることが分かった。 ...

【概要】減数分裂第一・第二間においては、2連続で分裂装置を形成させるために、スピンドル極体の複製が減数第一分裂の終期に起きること、さらにそれがサイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性に依存することを明らかにした。さらに、スピンドル極体が複製後に核内に埋め込まれる必要があるが、これもCDK活性に依存した現象であることが明らかとなった。 ...

【医歯薬学】薬学：膜電位／細胞を含む研究件

【概要】乾燥や極低温状態で細胞を損傷なく長期間保存する為に有効な耐凍結・乾燥保護物質を効率よく細胞内に導入する技術として,細胞と保護物質を内包したリポソームの電気融合に着目し,融合を高効率に行うためのデバイスの開発と高効率融合に必要な電気操作のパラメータの最適化をおこなった. ...

【医歯薬学】薬学：ES細胞／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【医歯薬学】薬学：マウス／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【医歯薬学】薬学：転移／細胞を含む研究件

【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...

【医歯薬学】薬学：人工血管／細胞を含む研究件

【概要】血管内径が4mm以下の小口径領域の人工血管の開発が強く期待されているにも関わらず,現在臨床に耐えるものは開発されていない.従来の生分解性材料と細胞から構成される人工血管のモデルでは,生分解性の材料に血管平滑筋細胞を播種して血管内腔面が平滑になった後に血管内皮細胞を播種するものであったが,血管平滑筋細胞が平滑な内腔面を形成するまでに長い時間が費やされていた.さらに播種した細胞の材料への補足率も低いと...

【医歯薬学】薬学：自己免疫／細胞を含む研究件

【概要】L-selectinとICAM-1それぞれのノックアウトマウスではブレオマイシンによって誘導された皮膚硬化と肺線維化の有意な抑制が認められ、これとは逆にE,P-selectinとPSGL-1それぞれのノックアウトマウスでは線維化の増悪が認められた。このことは、L,E,P-selectin,ICAM-1よびPSGL-1が、未だ有効な治療法が開発されていないSScに対する新たな治療ターゲットとなり得る...

【医歯薬学】薬学：代謝／細胞を含む研究件

【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...

【医歯薬学】薬学：大腸菌／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオアッセイ / インクジェット / バクテリア / 細胞 / 寒天培地 (他11件)

【概要】インクジェットプリンタにより培地及び細菌を紙に印刷し、顕微鏡によりコロニー成長を評価することで数時間のうちに最適環境条件を決定できるバイオアッセイシステム開発を目指した。ポリスチレンのトルエン溶液に浸漬し全面疎水化したろ紙に、培地を形成したい区画にだけトルエンを印刷してポしスチレン樹脂を溶かし出し、親疎水性パターンを作製した。印刷中のゲル化を押さえるため、インクカートリッジの加熱と寒天の硫酸加水分...

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【医歯薬学】薬学：アクチン／細胞を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】薬学：インフルエンザ／細胞を含む研究件

❏インフルエンザウイルス感染動態のリアルタイム解析(19590468)

【研究代表者】岩附研子東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (20376619)

【キーワード】細胞 / インフルエンザ / 細胞内輸送 / 蛍光標識

【概要】インフルエンザウイルスの核外輸送に関わるNS2蛋白質のN末側に、蛍光標識蛋白質(Venus)を組み込み、蛍光標識組換えウイルスの作製を行った。このウイルスを培養細胞(Madin-Darby Canine Kidney細胞)に感染させ、共焦点顕微鏡を用いてタイムラップス解析を行ったところ、NS2蛋白質が一度核内に集積した後、一気に核外に放出される映像をリアルタイムでとらえることに成功した。本研究で得...

【医歯薬学】薬学：細胞内局在／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞 / 麻疹ウイルス / ニパウイルス / 膜たんぱく / アクセサリー蛋白 (他10件)

【概要】本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播...

【医歯薬学】薬学：チューブリン／細胞を含む研究件

【キーワード】表層粒崩壊 / マイクロ操作 / 核運動 / 染色体運動 / DNA合成阻害剤 (他15件)

【概要】1.ウニ卵が受精するときの表層粒崩壊の過程を毎秒200駒の高速ビデオ装置によって解析した。表層粒はまず直径が増し次いで除々に見えなくなった。表層粒に変化が表れ始めて内容物の放出が完了するまでの時間は、受精時、卵内への高Caイオン濃度のCa緩衝液の注射時、単離表層への高濃度Ca溶液の還流時、いずれも30ー40msecであった。 2.仔牛胸腺ヒストンを蛍光ラベルしてイトマキヒトデ卵に注射してから、卵成...

【医歯薬学】薬学：診断／細胞を含む研究件

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【医歯薬学】薬学：再生／細胞を含む研究件

【概要】真皮の幹細胞と考えられているSkin derived precursors(Skps)は、細胞増殖因子を添加し、無血清培地にすることで接着せず細胞魚集塊を形成することで得られる。本研究では、「幹細胞」だからコロニーを形成し、分裂、増殖するのか、凝集するから幹細胞様の不死化した性質を獲得するのかという点の検証を行った。老化し分裂回数が低下した線維芽細胞を非接着性培養皿で培養し、細胞凝集塊を形成させ、...

【概要】様々な発生段階のマウス皮膚から真皮細胞と筋膜細胞を採取し表皮細胞と混合移植を行い、その際の再生細胞の局在、全細胞に対する割合を免疫染色で確認し、scid mouse背部皮膚全層欠損創への表皮真皮混合移植モデルを用いて皮膚再生能の相関性を調べた。その結果、胎仔の真皮細胞に相当する細胞は減少したが、成獣においても存在した。週令数が増加するとともにscid mouse皮膚全層欠損創への混合移植による皮膚...

【医歯薬学】薬学：分子間相互作用／細胞を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【医歯薬学】薬学：幹細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】臍帯 / 低酸素性虚血性脳症 / 新生児低酸素性虚血性脳症 / 幹細胞 / 新生児 (他8件)

【概要】本研究の目的は、近交系ラットによる実験を通じて、他家UCMSCと自己UCMSCを用いた周産期低酸素性虚血性脳症（HIE）に対する新規治療法開発のための基礎的データを得ることである。本研究では、ラットの臍帯を用いて均一なUCMSCを得ることができた。また、静脈内投与されたUCMSCは、脳、肺、肝臓に分布した。一方、急性期投与後の免疫組織学的評価においては、UCMSC投与による治療効果は確認できな...

【概要】ヒトの誘導多能性幹細胞（iPS細胞）は各種の細胞に変化できるが、各種の細胞が勝手に動き回ると制御が難しくなる。ところが、各種の細胞の動きがどの様に異なるかは未だに明らかでない。本研究は、細胞を型の中に閉じ込め、かつ様々な条件を一度に観察することにより、各種の細胞の運動の特徴を効率的に調べる事を目標とした。その結果、髪の毛の太さ程度の小さな型の中にヒトiPS細胞を閉じ込める新技術の開発に成功した。...

【概要】再生医療の普及には細胞を遠方まで輸送する技術が重要である。しかしながら、細胞は輸送によりダメージを受けるため、現在の技術では高い生存率を保ったままでの長時間輸送は困難である。その解決のためには、凍結による輸送が効果的である。また、再生医療で用いられる細胞は患者本人、あるいはドナー由来の細胞であり、必要時に採取することは負担が大きい。あらかじめ採取して凍結保存することで、安定した細胞の供給が可能とな...

【医歯薬学】薬学：神経分化／細胞を含む研究件

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【医歯薬学】薬学：細胞分離／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、コラゲナーゼ認識ペプチドを設計し、マイクロファイバーに固定化することで、細胞剥離機能をもつマイクロファイバーの開発を行った。細胞捕捉に関しては、マイクロファイバーに固定化した抗体の密度に依存すること、また抗体が認識する細胞膜抗原密度に依存することがわかった。剥離に関しては、コラゲナーゼにより剥離が可能であったが、剥離率が50%以下と十分な値でなかったため、コラゲナーゼ認識ペプチドと抗体...

【医歯薬学】薬学：エンドサイトーシス／細胞を含む研究件

【概要】組換ヒト双頭ダイニン分子の力測定と単頭ダイニンの破弾力の測定を行った．その結果ダイニン分子は，約6pNの大きな力を発生する能力があり，天然ダイニンの発する力と同程度であった．単頭ダイニンの破弾力は，ADP，AMPPNP，核酸なしでは強結合であったが，ADPVi存在下では弱結合であった．また力を前方向に加えると外れやすかった．ダイニンの前方への歩行に有利であることが明らかとなった．細胞内にPAR-...

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】薬学：膜融合／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【キーワード】細胞 / リポソーム / electrorotation / 膜融合 / dielectric spectrum (他6件)

【概要】交付申請書に記載した計画と成果について,以下に示す. 計画1:単一細胞と配列接触した細胞に対する電気的操作(誘電泳動と高電圧パルス印加)が細胞の膜電位や荷電状態に及ぼす影響を予測しうる数理モデルを構築する.ついで,モデルの妥当性を細胞の回転スペクトル測定実験と比較することで検証する. 成果1:リポソームおよびJurkat細胞の電気物性を測定し,測定された特性を用いて,高電圧パルスを印加した時の電場...

【医歯薬学】薬学：温度応答性高分子／細胞を含む研究件

【キーワード】温度応答性高分子 / UCST型高分子 / UCST / ウレイド高分子 / 光応答性 (他7件)

【概要】生理的条件下において高温溶解型の相分離挙動を示すウレイド高分子を培養細胞に添加した際、相分離温度以下で細胞凝集塊を形成し、相分離温度以上で単層へと戻ることを見出した。本研究は細胞にとってストレスの高い温度刺激ではなく光刺激によって相分離を起こす光応答性ウレイド高分子を作製し、細胞形態制御を光刺激によって行うことを目的とした。光応答性化合物であるアゾベンゼンを導入したウレイド高分子を設計、合成したと...

【医歯薬学】薬学：酵素／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、コラゲナーゼ認識ペプチドを設計し、マイクロファイバーに固定化することで、細胞剥離機能をもつマイクロファイバーの開発を行った。細胞捕捉に関しては、マイクロファイバーに固定化した抗体の密度に依存すること、また抗体が認識する細胞膜抗原密度に依存することがわかった。剥離に関しては、コラゲナーゼにより剥離が可能であったが、剥離率が50%以下と十分な値でなかったため、コラゲナーゼ認識ペプチドと抗体...

【概要】酵素を用いてタンパク質へ特異的に標識可能であり、また、標識して初めて蛍光を発するようなタグ配列-蛍光ラベル化剤のペアの開発を行った。その結果、ソルターゼによる特異的な連結反応後に2.6倍に蛍光が増大するペアを創製できた。そこで、細胞内での標識を可能にするため、細胞外で発現精製した連鎖球菌由来ソルターゼAを細胞内に導入して連結反応を行う方法を開発した。 ...

【医歯薬学】薬学：細胞分裂／細胞を含む研究件

【概要】東アフリカの明瞭な雨期乾期がある地帯に生息するNothobranchius属魚類は、雨季に生じた水溜まり中で成長して成魚となり産卵に至る、乾季が訪れ、水が干上がると成魚は死んでしまうが、卵は泥中において発生を停止した状態で過ごし、次の雨期が来ると発生を再開して孵化・成長し、その後、産卵をする一年サイクルの生活史をもち一年魚と呼ばれる。このような発生に対する悪条件を発生停止状態でやり過ごす現象を発生...

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【概要】本研究では、分裂酵母の減数分裂において見られる新規の微小管構造が、減数分裂組換えとその後の染色体分配という2つの現象を連携させる機能を持つことを実証した。また、その分子メカニズムについても解析を行い、特定の微小管結合タンパク質が通常とは異なる部位に局在することで、減数分裂特有の難しい染色体分配を克服していることが分かった。 ...

【医歯薬学】薬学：脳／細胞を含む研究件

❏「脳の形成」と「生活習慣病予防」に運動が必要なわけを探る-個体の運動解析モデルと細胞による運動解析モデルの開発-(13898001)

【概要】運動することが人間それ自身の脳及び身体の形成に必須な要因であり、本質的な課題であることを示し、その科学的背景を明らかにし、現時点で考え得る研究モデルを検討した。シンポジウムを2日間にわたり2部構成(第1部:総括的理解:個体の運動から運動の生命科学的基盤まで、I.運動は脳によって制御され、脳は運動により育てられる、II.運動を生命適応により理解する、第2部:運動の個体・細胞・分子の研究モデル、I.&...

【医歯薬学】薬学：低酸素／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【医歯薬学】薬学：神経科学／細胞を含む研究件

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【概要】時空間的に制御した電気刺激パターンの印加により細胞群に誘導される変化を調べた.心筋細胞に対する半日間の連続刺激により拍動リズムの引き込み現象が起こること,神経細胞に対する時空間的な刺激パターンの履歴が誘発応答に反映されることがわかった.また,幹細胞について多数の胚様体を同時刺激するマイクロデバイスを開発した.電気刺激の時空間パターンを精密に設計することにより,急性・慢性両面において生体現象を人為的...

【医歯薬学】薬学：ルシフェラーゼ／細胞を含む研究件

【キーワード】活性酸素種 / 生物発光 / 生物発光タンパク質 / 細胞 / イメージング (他8件)

【概要】活性酸素種は，ガンや糖尿病，心血管疾患（心筋梗塞，脳卒中，脳梗塞，動脈硬化）など，すべての疾患のうち約90パーセントにも及ぶ疾患の原因になっていることが知られている．本研究では活性酸素種の細胞内動態を可視化する新しい分子プローブを開発した．本研究での技術開発により，様々な疾患に関係する活性酸素種の動態を簡便かつ正確に計測できるようになったインパクトは非常に大きい． ...

【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...

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】薬学：化学合成／細胞を含む研究件

【医歯薬学】薬学：有機化学／細胞を含む研究件

【研究代表者】田中克典国立研究開発法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 主任研究員 (00403098)

【概要】生体内に多数存在する細胞群から、特定の細胞だけを高度に見分ける新手法の開発は重要である。報告者は、細胞表面の受容体に対するペプチド分子の「強い」相互作用と糖鎖の「弱い」相互作用を同時に働かせ、さらに両リガンド分子同士を細胞表面で選択的に化学結合させることにより、標的の細胞を選択的に見分ける手法を検討した。本課題では、インテグリンが高発現する数種類のがん細胞に対して、インテグリンのリガンドペプチドと...

【医歯薬学】薬学：アストロサイト／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【医歯薬学】薬学：受容体／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】薬学：不整脈／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【医歯薬学】薬学：リソソーム／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【医歯薬学】薬学：生体分子／細胞を含む研究件

【研究代表者】田中克典国立研究開発法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 主任研究員 (00403098)

【概要】生体内に多数存在する細胞群から、特定の細胞だけを高度に見分ける新手法の開発は重要である。報告者は、細胞表面の受容体に対するペプチド分子の「強い」相互作用と糖鎖の「弱い」相互作用を同時に働かせ、さらに両リガンド分子同士を細胞表面で選択的に化学結合させることにより、標的の細胞を選択的に見分ける手法を検討した。本課題では、インテグリンが高発現する数種類のがん細胞に対して、インテグリンのリガンドペプチドと...

【概要】近年、miRNAやlncRNA等に代表されるノンコーディング(nc)RNAが、細胞内で核酸や蛋白質と相互作用して、多彩な生命機能の制御に寄与すること、また、その異常が疾病発症に関与することが明らかにされ、注目を集めている。しかし、個々のncRNAの機能に関しては依然として不明な点が多い。本研究では、ncRNAの機能解析に資する新たな基盤技術の確立を目指して、生細胞内でncRNAと特異的に結合する分...

【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)

【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...

【医歯薬学】薬学：リポポリサッカライド(LPS) ／細胞を含む研究件

【医歯薬学】薬学：アルツハイマー病／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【医歯薬学】薬学：スクリーニング／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【医歯薬学】薬学：核酸／細胞を含む研究件

【概要】近年、miRNAやlncRNA等に代表されるノンコーディング(nc)RNAが、細胞内で核酸や蛋白質と相互作用して、多彩な生命機能の制御に寄与すること、また、その異常が疾病発症に関与することが明らかにされ、注目を集めている。しかし、個々のncRNAの機能に関しては依然として不明な点が多い。本研究では、ncRNAの機能解析に資する新たな基盤技術の確立を目指して、生細胞内でncRNAと特異的に結合する分...

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】薬学：分化／細胞を含む研究件

【概要】ヒトの誘導多能性幹細胞（iPS細胞）は各種の細胞に変化できるが、各種の細胞が勝手に動き回ると制御が難しくなる。ところが、各種の細胞の動きがどの様に異なるかは未だに明らかでない。本研究は、細胞を型の中に閉じ込め、かつ様々な条件を一度に観察することにより、各種の細胞の運動の特徴を効率的に調べる事を目標とした。その結果、髪の毛の太さ程度の小さな型の中にヒトiPS細胞を閉じ込める新技術の開発に成功した。...

【医歯薬学】薬学：分化誘導／細胞を含む研究件

【概要】本研究は、ES/iPS 細胞の心筋症治療の早期実現における二つの重要な課題:心筋細胞への効率的分化誘導と体外での再生組織の構築、を取り組んで、幹細胞工学、タンパク質工学及び細胞組織工学の融合により、新たな細胞分化培養基質支持層を開発し、この支持層上にマウスES 細胞の分化促進と心筋組織単層の作成を行い、多数単層の積層によって心筋再生組織を構築した。上記の実験研究により、ES 細胞の心筋細胞への分化...

【医歯薬学】薬学：蛍光／細胞を含む研究件

【概要】通常の顕微鏡で撮影した画像に対して超解像度を得る方法の開発を行った。骨格筋ミオシンフィラメントに顕微鏡の分解能以内に位置するミオシン２～３分子に金ナノ粒子（40nm）を結合し、高速カメラで金ナノ粒子をイメージングを行った。分解能以内にある複数の金粒子の位置を解析するために、Multi-Emitters Localization 法を用いて、各ミオシン分子の変位に分離することに成功し、アクチンと相互...

【概要】世界初となるカチオン性ラジカル重合開始剤を合成し、これを用いて無毒性のナノゲル状カチオン性蛍光性温度センサーを合成した。これにより、細胞分裂を含む長時間の細胞内温度計測が可能となった。また、開発した蛍光性温度センサーを利用して褐色脂肪細胞の分化の程度と熱産生能の関係を解明したほか、その熱産生にチャネルタンパク質であるパネキシン1が寄与していることも明らかにした。 ...

【概要】ヒスタミン応答細胞センサのマイクロフォトニック（μP）デバイス上への導入：ヒスタミン応答細胞センサの半導体チップ上での培養に成功した．ヒスタミン応答細胞センサはGFPが発現しており，これまでGFP蛍光検出用に研究室で開発した吸収フィルターを用いることで高い励起光除去比を得ることができる．今回接着層を工夫することにより高い確率での細胞培養に成功した．ヒスタミン応答細胞を培養したμPデバイスの動作検...

【医歯薬学】薬学：フラーレン／細胞を含む研究件

【医歯薬学】薬学：蛍光プローブ／細胞を含む研究件

【キーワード】RNA / 1分子計測(SMD) / ナノバイオ / イメージング / 細胞 (他8件)

【概要】本研究では独自開発したRNA標識技術mPUMテクノロジーを用いて、生細胞内RNAを1分子レベルから1細胞レベル、短時間の動態から長時間の可視化解析までを実現する分子ツール群の開発を目指した。1分子レベル・短時間の動態観察では二分割緑色蛍光タンパク質を用いたプローブを作製し、テロメア反復配列含有RNA(TERRA)と染色体テロメア領域、テロメア関連タンパク質の同時1分子追跡を実現し、未知の機能モデル...

【医歯薬学】薬学：分子設計／細胞を含む研究件

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【医歯薬学】薬学：活性酸素／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【医歯薬学】薬学：分子認識／細胞を含む研究件

【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)

【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...

【概要】時空間的に制御した電気刺激パターンの印加により細胞群に誘導される変化を調べた.心筋細胞に対する半日間の連続刺激により拍動リズムの引き込み現象が起こること,神経細胞に対する時空間的な刺激パターンの履歴が誘発応答に反映されることがわかった.また,幹細胞について多数の胚様体を同時刺激するマイクロデバイスを開発した.電気刺激の時空間パターンを精密に設計することにより,急性・慢性両面において生体現象を人為的...

【医歯薬学】薬学：細胞核／細胞を含む研究件

【概要】近年、クライオ電子線トモグラフィーによる単粒子解析の急速な発展により、精製たんぱく質の原子モデルを得ることが可能になってきた。しかし、細胞の機能を理解するには、細胞外(in vitro)の情報だけでは不十分である。細胞内部では、多種多様なたんぱく質が混在し、相互作用することで分子ネットワークをつくって機能を発現しているからである。つまり、細胞の機能を理解するには、細胞内部(in vivo)で「生...

【医歯薬学】薬学：細胞治療／細胞を含む研究件

【概要】Duchenne 型筋ジストロフィー(DMD)をはじめとする単一遺伝子病に対し、遺伝子治療によるタンパク質補充療法の非臨床試験が活発に推進され効果が期待されているが、将来的には遺伝子変異そのものの修正が根本的な治療として期待される。遺伝子組み換え技術を用いた遺伝子修正療法の実用化をめざし、より高い有効性と安全性、正確性を備えたシステムの構築を検討した。また、疾患モデルにおける炎症病態を解析し、遺伝...

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【医歯薬学】薬学：分泌／細胞を含む研究件

【キーワード】活性酸素種 / 生物発光 / 生物発光タンパク質 / 細胞 / イメージング (他8件)

【概要】活性酸素種は，ガンや糖尿病，心血管疾患（心筋梗塞，脳卒中，脳梗塞，動脈硬化）など，すべての疾患のうち約90パーセントにも及ぶ疾患の原因になっていることが知られている．本研究では活性酸素種の細胞内動態を可視化する新しい分子プローブを開発した．本研究での技術開発により，様々な疾患に関係する活性酸素種の動態を簡便かつ正確に計測できるようになったインパクトは非常に大きい． ...

【医歯薬学】薬学：細胞接着／細胞を含む研究件

【概要】再生医工学において、材料への細胞接着を制御することは必須である。本研究ではナノレベルで構造が制御されたナノ相分離構造を作製し、このパターンの違いにより、異なるタンパク質の吸着状態を作り、その上での細胞接着挙動の解明を目的とした。親水性部位と疎水性部位を有する両親媒性ブロックコポリマーを合成し、ナノレベルで構造が制御されたパターン表面を作製することが可能となった。親・疎水性の相が反転したナノ相分離構...

【キーワード】細胞工学 / 光応答性材料 / 細胞パターニング / 細胞接着 / 自己集合 (他14件)

【概要】刺激応答性の高分子複合体から成る殻（ナノシェル）で細胞を覆い、刺激を与えられて初めて機能を発揮するような「ケージド細胞」を調製する方法の開発を行った。本研究では、細胞の制御に用いる外部刺激として、時間的・空間的分解能が極めて高い光刺激を選択し、光分解性のナノシェルを開発した。ナノシェルの材料として、光分解性リンカーを介して生体適合性の高い高分子を集合化し、光分解性のヒドロゲルを開発した。この光分解...

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】薬学：PCR ／細胞を含む研究件

【概要】磁力を駆動力として用いた液滴搬送システム(MAG-LOC;Magnetic force-based Lab-on-a-Chip)により、一細胞レベルで細胞群の挙動を計測する解析システムを開発した。磁性粒子を液滴内に懸濁して液滴間の合一反応の搬送子として用いてオイル相中で磁力制御により操作することで、一細胞の分離・細胞溶解・逆転写・PCR増幅といった各単位操作を一枚のアレイ上に集積化し、がん細胞の検...

【医歯薬学】薬学：プローブ／細胞を含む研究件

【キーワード】活性酸素種 / 生物発光 / 生物発光タンパク質 / 細胞 / イメージング (他8件)

【概要】活性酸素種は，ガンや糖尿病，心血管疾患（心筋梗塞，脳卒中，脳梗塞，動脈硬化）など，すべての疾患のうち約90パーセントにも及ぶ疾患の原因になっていることが知られている．本研究では活性酸素種の細胞内動態を可視化する新しい分子プローブを開発した．本研究での技術開発により，様々な疾患に関係する活性酸素種の動態を簡便かつ正確に計測できるようになったインパクトは非常に大きい． ...

【概要】本研究では，超高解像度でのタンパク質間相互作用の蛍光イメージングを実現するために，タンパク質間の相互作用が生起した時に初めて光活性化特性が出現する新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行った．さらに，生きた細胞で長時間の超解像イメージングを実現するために，青色光受容体のプロテインエンジニアリングや新しい近赤外蛍光タンパク質の探索研究を行った． ...

【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...

【医歯薬学】薬学：細胞療法／細胞を含む研究件

【キーワード】臍帯 / 低酸素性虚血性脳症 / 新生児低酸素性虚血性脳症 / 幹細胞 / 新生児 (他8件)

【概要】本研究の目的は、近交系ラットによる実験を通じて、他家UCMSCと自己UCMSCを用いた周産期低酸素性虚血性脳症（HIE）に対する新規治療法開発のための基礎的データを得ることである。本研究では、ラットの臍帯を用いて均一なUCMSCを得ることができた。また、静脈内投与されたUCMSCは、脳、肺、肝臓に分布した。一方、急性期投与後の免疫組織学的評価においては、UCMSC投与による治療効果は確認できな...

【医歯薬学】薬学：PKC ／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【医歯薬学】薬学：ブロテオーム／細胞を含む研究件

【概要】近年、miRNAやlncRNA等に代表されるノンコーディング(nc)RNAが、細胞内で核酸や蛋白質と相互作用して、多彩な生命機能の制御に寄与すること、また、その異常が疾病発症に関与することが明らかにされ、注目を集めている。しかし、個々のncRNAの機能に関しては依然として不明な点が多い。本研究では、ncRNAの機能解析に資する新たな基盤技術の確立を目指して、生細胞内でncRNAと特異的に結合する分...

【概要】HSV因子ICP22、gB、ICP0が、HSV因子複合体UL31/UL34、宿主因子NMHC-IIB、宿主転写因子RanBP10とそれぞれ相互作用し、HSVカプシドの核外輸送、細胞侵入、遺伝子発現を制御することを明らかにした。また、HSVがコードするDNA分解酵素UL12の酵素活性が、リン酸化で制御され、その制御がHSVの病態発現に極めて重要であることを明らかにした。さらに、機能が未知のHSV因子...

【医歯薬学】薬学：遺伝子ネットワーク／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【医歯薬学】薬学：オートファジー／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【医歯薬学】薬学：遺伝子修正／細胞を含む研究件

【概要】Duchenne 型筋ジストロフィー(DMD)をはじめとする単一遺伝子病に対し、遺伝子治療によるタンパク質補充療法の非臨床試験が活発に推進され効果が期待されているが、将来的には遺伝子変異そのものの修正が根本的な治療として期待される。遺伝子組み換え技術を用いた遺伝子修正療法の実用化をめざし、より高い有効性と安全性、正確性を備えたシステムの構築を検討した。また、疾患モデルにおける炎症病態を解析し、遺伝...

【医歯薬学】薬学：遺伝子導入／細胞を含む研究件

【研究代表者】齋藤敬 (斎藤敬) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特任研究員 (70418771)

【概要】細胞は生物の基本的な構成要素であり、細胞は自分自身でその機能を保つことが出来る最小単位である。近年大きく期待されている細胞治療の実現には、細胞機能の高度な制御、あるいは改変が欠かせない。理想的には細胞の内部に対し、直接に人為的な改変作業を施す、あるいは任意の大きさ・組成の物質を導入することが望ましい。しかしながら、細胞は細胞膜によって自分と外界を隔てている。細胞膜は柔軟で改変作業を受け付けにくく、...

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】薬学：遺伝子発現制御／細胞を含む研究件

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【医歯薬学】薬学：遺伝性神経筋疾患／細胞を含む研究件

【概要】Duchenne 型筋ジストロフィー(DMD)をはじめとする単一遺伝子病に対し、遺伝子治療によるタンパク質補充療法の非臨床試験が活発に推進され効果が期待されているが、将来的には遺伝子変異そのものの修正が根本的な治療として期待される。遺伝子組み換え技術を用いた遺伝子修正療法の実用化をめざし、より高い有効性と安全性、正確性を備えたシステムの構築を検討した。また、疾患モデルにおける炎症病態を解析し、遺伝...

【医歯薬学】薬学：ぺプチド／細胞を含む研究件

【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...

【概要】本研究では、コラゲナーゼ認識ペプチドを設計し、マイクロファイバーに固定化することで、細胞剥離機能をもつマイクロファイバーの開発を行った。細胞捕捉に関しては、マイクロファイバーに固定化した抗体の密度に依存すること、また抗体が認識する細胞膜抗原密度に依存することがわかった。剥離に関しては、コラゲナーゼにより剥離が可能であったが、剥離率が50%以下と十分な値でなかったため、コラゲナーゼ認識ペプチドと抗体...

❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)

【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...

【医歯薬学】薬学：タンパク質／細胞を含む研究件

【キーワード】DNAアプタマー / キャピラリー電気泳動 / 次世代シーケンシング / 分子認識 / アプタマー選抜 (他8件)

【概要】近年，DNAアプタマー（分子認識する一本鎖DNA）の認識能が様々な分野で注目されている。既存のアプタマー獲得法では，ランダムDNAライブラリーから選抜操作を繰り返してアプタマー配列が得られるが，DNAアプタマーの性能の判別や機能の選抜はできない。また，高性能なアプタマーを取り逃がしている可能性が高い。本研究では，キャピラリー電気泳動法（CE）の高分離能と次世代シーケンサー（NGS）の配列決定能を組...

【概要】本研究では，DNA組換え反応の光操作技術（PA-Cre）を染色体に組み込んだノックインマウスやPA-Cre をコードするアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を開発すると共に，当該技術のマウスの生体（in vivo）での検証を通じて新たな細胞解析技術を創出した．さらに，光照射でゲノム上での転移反応を示す光駆動型のタンパク質分子を世界で初めて開発し，細胞レベルでの検証を行なった．これらの技術は，従来技...

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【医歯薬学】薬学：肝細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】薬学：創薬／細胞を含む研究件

【概要】テーラーメイド薬を始めとする様々な新薬開発に関する研究が盛んであるが、より高精度に薬効評価が可能な測定システムの開発と、数値解析システムを構築することによって、薬剤応答の正確な把握が可能になり、副作用と関連がある小さなシグナルを検出できるのではないかと考えた。そこで本研究では、薄膜エレクトロニクスを使用することでこのような測定システムを開発した。また、従来の数値解析システムを改良し、高精度に測定し...

【医歯薬学】薬学：一酸化窒素／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【医歯薬学】薬学：RNA ／細胞を含む研究件

【概要】本研究は生きたままの培養細胞試料を対象に、細胞サイズより高い解像度で特定の遺伝子発現の時空間プロファイルを可視化追跡する手法の開発を目指している。この目的のために、20１９年度までにRNA定量発光プローブの設計と開発を行った。2020年度には生きた培養細胞内における本プローブの性能評価を行った。本プローブは変異RNA結合タンパク質ドメインmPUMと発光タンパク質NLucの二分割体からなる。標的R...

【キーワード】RNA / 1分子計測(SMD) / ナノバイオ / イメージング / 細胞 (他8件)

【概要】本研究では独自開発したRNA標識技術mPUMテクノロジーを用いて、生細胞内RNAを1分子レベルから1細胞レベル、短時間の動態から長時間の可視化解析までを実現する分子ツール群の開発を目指した。1分子レベル・短時間の動態観察では二分割緑色蛍光タンパク質を用いたプローブを作製し、テロメア反復配列含有RNA(TERRA)と染色体テロメア領域、テロメア関連タンパク質の同時1分子追跡を実現し、未知の機能モデル...

【医歯薬学】薬学：培養細胞／細胞を含む研究件

【概要】再生医療の普及には細胞を遠方まで輸送する技術が重要である。しかしながら、細胞は輸送によりダメージを受けるため、現在の技術では高い生存率を保ったままでの長時間輸送は困難である。その解決のためには、凍結による輸送が効果的である。また、再生医療で用いられる細胞は患者本人、あるいはドナー由来の細胞であり、必要時に採取することは負担が大きい。あらかじめ採取して凍結保存することで、安定した細胞の供給が可能とな...

【医歯薬学】薬学：がん／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【医歯薬学】薬学：ポルフィリン／細胞を含む研究件

【医歯薬学】薬学：低分子化合物／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【医歯薬学】薬学：がん細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】細胞イメージング / りん光プローブ / 活性酸素 / 酸素イメージング / 細胞 (他11件)

【概要】1細胞レベルの脂肪代謝機構の解明を目指し、脂肪細胞における酸素動態を明らかにした。3T3-L1の脂肪細胞への分化によって、前駆脂肪細胞と比べて、細胞内酸素濃度は低下することが明らかとなった。脂肪細胞を用いて、脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを行うことで、脂肪分解における活性酸素の影響を明らかにした。また、細胞の酸素消費に低酸素ストレスが与える影響を明らかにするため、低酸素環境下における細胞の酸...

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【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...

【医歯薬学】薬学：神経細胞／細胞を含む研究件

【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)

【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...

【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...

【キーワード】細胞 / 麻疹ウイルス / ニパウイルス / 膜たんぱく / アクセサリー蛋白 (他10件)

【概要】本研究は、急性および持続感染後の再活性化により致死性脳炎を引き起こすパラミクソウイルス科のウイルスである麻疹ウイルスおよびニパウイルスの、神経細胞間伝播機序を明らかにすることを目的とした。ラット神経細胞をAMCA(on-chip agarose microchamber array)培養系を用いて培養し、蛍光蛋白発現組換え麻疹ウイルスを感染させる実験により、隣接する神経細胞間での麻疹ウイルスの伝播...

【医歯薬学】薬学：炎症／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】薬学：マクロファージ／細胞を含む研究件

【医歯薬学】薬学：転写因子／細胞を含む研究件

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】薬学：神経変性疾患／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【医歯薬学】薬学：非コードRNA ／細胞を含む研究件

【概要】近年、miRNAやlncRNA等に代表されるノンコーディング(nc)RNAが、細胞内で核酸や蛋白質と相互作用して、多彩な生命機能の制御に寄与すること、また、その異常が疾病発症に関与することが明らかにされ、注目を集めている。しかし、個々のncRNAの機能に関しては依然として不明な点が多い。本研究では、ncRNAの機能解析に資する新たな基盤技術の確立を目指して、生細胞内でncRNAと特異的に結合する分...

【医歯薬学】薬学：温度／細胞を含む研究件

【概要】世界初となるカチオン性ラジカル重合開始剤を合成し、これを用いて無毒性のナノゲル状カチオン性蛍光性温度センサーを合成した。これにより、細胞分裂を含む長時間の細胞内温度計測が可能となった。また、開発した蛍光性温度センサーを利用して褐色脂肪細胞の分化の程度と熱産生能の関係を解明したほか、その熱産生にチャネルタンパク質であるパネキシン1が寄与していることも明らかにした。 ...

❏高機能化した蛍光性温度センサーによる細胞内の温度分布イメージング(20685006)

【研究代表者】内山聖一東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (10401225)

【キーワード】蛍光 / 高分子 / 温度 / 分析 / 細胞

【概要】昨年度に開発した蛍光性温度センサーpoly (NNPAM-co-SPA-co-DBD-AA)を蛍光寿命イメージング法に応用し、COS7細胞内の温度マッピングを進めた。最初に、細胞内におけるpoly (NNPAM-co-SPA-co-DBD-AA)の性能について評価したところ、空間分解能200nm、温度分解能0.18～0.58℃であり、細胞内の温度分布イメージングが十分に可能であることが分かった。そ...

【医歯薬学】薬学：T細胞／細胞を含む研究件

【概要】L-selectinとICAM-1それぞれのノックアウトマウスではブレオマイシンによって誘導された皮膚硬化と肺線維化の有意な抑制が認められ、これとは逆にE,P-selectinとPSGL-1それぞれのノックアウトマウスでは線維化の増悪が認められた。このことは、L,E,P-selectin,ICAM-1よびPSGL-1が、未だ有効な治療法が開発されていないSScに対する新たな治療ターゲットとなり得る...

【医歯薬学】薬学：自己免疫疾患／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】薬学：化合物／細胞を含む研究件

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【医歯薬学】薬学：水素結合／細胞を含む研究件

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】薬学：バイオイメージング／細胞を含む研究件

【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...

【概要】本研究は生きたままの培養細胞試料を対象に、細胞サイズより高い解像度で特定の遺伝子発現の時空間プロファイルを可視化追跡する手法の開発を目指している。この目的のために、20１９年度までにRNA定量発光プローブの設計と開発を行った。2020年度には生きた培養細胞内における本プローブの性能評価を行った。本プローブは変異RNA結合タンパク質ドメインmPUMと発光タンパク質NLucの二分割体からなる。標的R...

【キーワード】RNA / 1分子計測(SMD) / ナノバイオ / イメージング / 細胞 (他8件)

【概要】本研究では独自開発したRNA標識技術mPUMテクノロジーを用いて、生細胞内RNAを1分子レベルから1細胞レベル、短時間の動態から長時間の可視化解析までを実現する分子ツール群の開発を目指した。1分子レベル・短時間の動態観察では二分割緑色蛍光タンパク質を用いたプローブを作製し、テロメア反復配列含有RNA(TERRA)と染色体テロメア領域、テロメア関連タンパク質の同時1分子追跡を実現し、未知の機能モデル...

【医歯薬学】薬学：バイオテクノロジー／細胞を含む研究件

【概要】近年、miRNAやlncRNA等に代表されるノンコーディング(nc)RNAが、細胞内で核酸や蛋白質と相互作用して、多彩な生命機能の制御に寄与すること、また、その異常が疾病発症に関与することが明らかにされ、注目を集めている。しかし、個々のncRNAの機能に関しては依然として不明な点が多い。本研究では、ncRNAの機能解析に資する新たな基盤技術の確立を目指して、生細胞内でncRNAと特異的に結合する分...

【概要】Duchenne 型筋ジストロフィー(DMD)をはじめとする単一遺伝子病に対し、遺伝子治療によるタンパク質補充療法の非臨床試験が活発に推進され効果が期待されているが、将来的には遺伝子変異そのものの修正が根本的な治療として期待される。遺伝子組み換え技術を用いた遺伝子修正療法の実用化をめざし、より高い有効性と安全性、正確性を備えたシステムの構築を検討した。また、疾患モデルにおける炎症病態を解析し、遺伝...

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【医歯薬学】薬学：糖鎖／細胞を含む研究件

【研究代表者】田中克典国立研究開発法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 主任研究員 (00403098)

【概要】生体内に多数存在する細胞群から、特定の細胞だけを高度に見分ける新手法の開発は重要である。報告者は、細胞表面の受容体に対するペプチド分子の「強い」相互作用と糖鎖の「弱い」相互作用を同時に働かせ、さらに両リガンド分子同士を細胞表面で選択的に化学結合させることにより、標的の細胞を選択的に見分ける手法を検討した。本課題では、インテグリンが高発現する数種類のがん細胞に対して、インテグリンのリガンドペプチドと...

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【医歯薬学】看護学：イメージンク／細胞を含む研究件

【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...

【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...

【概要】世界初となるカチオン性ラジカル重合開始剤を合成し、これを用いて無毒性のナノゲル状カチオン性蛍光性温度センサーを合成した。これにより、細胞分裂を含む長時間の細胞内温度計測が可能となった。また、開発した蛍光性温度センサーを利用して褐色脂肪細胞の分化の程度と熱産生能の関係を解明したほか、その熱産生にチャネルタンパク質であるパネキシン1が寄与していることも明らかにした。 ...

【医歯薬学】看護学：生体材料／細胞を含む研究件

【キーワード】バイオセンシング / 細胞 / ヒスタミン / バイオテクノロジー / タンパク質 (他13件)

【概要】細胞は基本的に増殖することが可能であり、様々な成長因子などの作用によって分化することもできる。また環境変化による自分自身へのダメージを診断・修復する機構も備えており、細胞の内外で様々な情報伝達を行っている。細胞はこのような自己修復・自己診断・環境応答といった「インテリジェンス性」を持っているため、細胞を材料として用いることにより、きわめて高度なインテリジェントバイオセンシングシステムを実現できる可...

【医歯薬学】看護学：老化／細胞を含む研究件

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【概要】老化は様々な疾患の基盤となっており、老化制御を介した医療開発を行うためには、老化の分子基盤を理解する必要がある。一これまでに行われてきた老化研究は、細胞老化を中心としたin vitroの細胞を用いた研究、線虫などの短命の実験生物を用いた研究、遺伝子改変を中心としたモデルマウスを用いた研究、サルなどの大動物を用いた長期間の介入研究、遺伝性老化症候群の遺伝子解析研究、そして老化症候群の患者由来iPS細...

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【医歯薬学】看護学：ウイルス／細胞を含む研究件

【概要】HSV因子ICP22、gB、ICP0が、HSV因子複合体UL31/UL34、宿主因子NMHC-IIB、宿主転写因子RanBP10とそれぞれ相互作用し、HSVカプシドの核外輸送、細胞侵入、遺伝子発現を制御することを明らかにした。また、HSVがコードするDNA分解酵素UL12の酵素活性が、リン酸化で制御され、その制御がHSVの病態発現に極めて重要であることを明らかにした。さらに、機能が未知のHSV因子...

【医歯薬学】看護学：エクソソーム／細胞を含む研究件

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】看護学：脳・神経／細胞を含む研究件

【概要】時空間的に制御した電気刺激パターンの印加により細胞群に誘導される変化を調べた.心筋細胞に対する半日間の連続刺激により拍動リズムの引き込み現象が起こること,神経細胞に対する時空間的な刺激パターンの履歴が誘発応答に反映されることがわかった.また,幹細胞について多数の胚様体を同時刺激するマイクロデバイスを開発した.電気刺激の時空間パターンを精密に設計することにより,急性・慢性両面において生体現象を人為的...

【医歯薬学】看護学：遺伝子／細胞を含む研究件

【概要】本研究では，DNA組換え反応の光操作技術（PA-Cre）を染色体に組み込んだノックインマウスやPA-Cre をコードするアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を開発すると共に，当該技術のマウスの生体（in vivo）での検証を通じて新たな細胞解析技術を創出した．さらに，光照射でゲノム上での転移反応を示す光駆動型のタンパク質分子を世界で初めて開発し，細胞レベルでの検証を行なった．これらの技術は，従来技...

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【医歯薬学】看護学：脂質／細胞を含む研究件

【キーワード】膜脂質 / オルガネラ / 細胞内シグナル伝達 / リサイクリングエンドソーム / Hippo(他11件)

【概要】[リサイクリングエンドソーム膜PSによるHippo-YAP経路の制御]本研究の成果により、細胞増殖時にリサイクリングエンドソームのPSがEvectin-2/Nedd4E3リガーゼを介してLatsを分解に導くことで、YAPのリン酸化を抑制していることを見出した。本年度はこの解析をさらに進め、リサイクリングエンドソームのPSは、Latsのタンパク質量を制御するだけでなく、YAPの脱リン酸化自体も亢進...

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【医歯薬学】看護学：網羅的解析／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【医歯薬学】看護学：ゲノム／細胞を含む研究件

【概要】本研究では，DNA組換え反応の光操作技術（PA-Cre）を染色体に組み込んだノックインマウスやPA-Cre をコードするアデノ随伴ウイルスベクター（AAV）を開発すると共に，当該技術のマウスの生体（in vivo）での検証を通じて新たな細胞解析技術を創出した．さらに，光照射でゲノム上での転移反応を示す光駆動型のタンパク質分子を世界で初めて開発し，細胞レベルでの検証を行なった．これらの技術は，従来技...

【概要】Duchenne 型筋ジストロフィー(DMD)をはじめとする単一遺伝子病に対し、遺伝子治療によるタンパク質補充療法の非臨床試験が活発に推進され効果が期待されているが、将来的には遺伝子変異そのものの修正が根本的な治療として期待される。遺伝子組み換え技術を用いた遺伝子修正療法の実用化をめざし、より高い有効性と安全性、正確性を備えたシステムの構築を検討した。また、疾患モデルにおける炎症病態を解析し、遺伝...

【医歯薬学】看護学：抗体／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、コラゲナーゼ認識ペプチドを設計し、マイクロファイバーに固定化することで、細胞剥離機能をもつマイクロファイバーの開発を行った。細胞捕捉に関しては、マイクロファイバーに固定化した抗体の密度に依存すること、また抗体が認識する細胞膜抗原密度に依存することがわかった。剥離に関しては、コラゲナーゼにより剥離が可能であったが、剥離率が50%以下と十分な値でなかったため、コラゲナーゼ認識ペプチドと抗体...

【概要】本研究課題においては、種々の疾病に関連するさまざまなタンパク及び糖鎖を、特定波長の光照射によって、標的選択的に分解する新しい生体機能分子を創製した。さらに、これら生体機能分子が、疾病に関連する細胞内で機能し、これら細胞の機能を制御可能なことを見出した。これらのことにより、光照射によって生理活性の発現が制御可能な、これまでに類例のない生体機能光制御分子の開発に向けた新たな指針を確立した。 ...

【キーワード】レーザーインジェクション / マイクロインジェクション / 植物細胞 / モルフォリノアンチセンスオリゴ / 遺伝子発現制御 (他14件)

【概要】独自に開発したレーザーインジェクション法(Laser-assisted Thermal-expansion Microinjection法,LTM法)を用いて、標的細胞やオルガネラの遺伝子発現制御を行うことを目指した。特に、胚嚢(雌性配偶体)が裸出するユニークな植物トレニアにおいて、遺伝子発現抑制を行い、標的遺伝子の特異的な発現の低下を確認することも目指した。その結果、トレニアの胚嚢にモルフォリノ...

【医歯薬学】看護学：バイオマーカー／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【医歯薬学】看護学：数理モデル／細胞を含む研究件

【研究代表者】本田郁子 (小山郁子) 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任講師 (10447948)

【キーワード】オートファジー / オートファゴソーム / ESCRT複合体タンパク質 / membrane fission / リソソーム (他12件)

【概要】細胞内分解機構マクロオートファジーを担う膜小胞オートファゴソームの形成は、扁平に伸長した一重膜小胞が球状に湾曲したのちに閉じ、最後には膜分裂が起こり二重膜となって完成することが知られている。本研究では、ESCRTタンパク質複合体がオートファゴソーム形成における膜分裂を担っていることを明らかにした。また、三次元光－電子相関顕微鏡法（3D-CLEM）によりオートファゴソームの開閉を精度よく評価する方法...

【医歯薬学】看護学：アレルギー／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】看護学：細菌／細胞を含む研究件

【キーワード】Ｘ線自由電子レーザー / コヒーレントＸ線イメージング / 細胞 / 微生物 / 可視化 (他11件)

【概要】Ｘ線自由電子レーザー（XFEL）イメージングにより、未解明の部分が多い原核細胞の細胞分裂のナノダイナミクスや高度好熱菌の多倍性など、基礎微生物学に資する成果を得た。また、乳製品の加熱殺菌、金ナノ粒子を用いたがんのフォトサーマル治療、インフルエンザウィルス、ドラッグデリバリー、電気自動車用電池材料などに関連した幅広い応用研究を展開した。さらに、分子レベルのXFELイメージングに向けた技術開発にも取り...

【医歯薬学】看護学：相互作用／細胞を含む研究件

【概要】天然型mRNAを荷札として用い、かつ、全長蛋白質を提示できる改良型リボソームディスプレー法の開発を目標とする。具体的には、終止コドンを読み飛ばし、その後に続く非翻訳領域をリンカーとして利用可能な改変翻訳系の構築を目指した。昨年度においては原核系翻訳システムにおけるコンセプトレベルでの具現化を実施、RNAの安定性、リボソームディスプレー後のRNA回収率から再構成蛋白質翻訳系を用いた改変翻訳系の構築を...

【医歯薬学】看護学：皮膚／細胞を含む研究件

【概要】真皮の幹細胞と考えられているSkin derived precursors(Skps)は、細胞増殖因子を添加し、無血清培地にすることで接着せず細胞魚集塊を形成することで得られる。本研究では、「幹細胞」だからコロニーを形成し、分裂、増殖するのか、凝集するから幹細胞様の不死化した性質を獲得するのかという点の検証を行った。老化し分裂回数が低下した線維芽細胞を非接着性培養皿で培養し、細胞凝集塊を形成させ、...

【概要】様々な発生段階のマウス皮膚から真皮細胞と筋膜細胞を採取し表皮細胞と混合移植を行い、その際の再生細胞の局在、全細胞に対する割合を免疫染色で確認し、scid mouse背部皮膚全層欠損創への表皮真皮混合移植モデルを用いて皮膚再生能の相関性を調べた。その結果、胎仔の真皮細胞に相当する細胞は減少したが、成獣においても存在した。週令数が増加するとともにscid mouse皮膚全層欠損創への混合移植による皮膚...

【医歯薬学】看護学：サイトカイン／細胞を含む研究件

【キーワード】サイトカイン / シグナル伝達 / チロシンキナーゼ / 転写因子 / ヘルパーT (他20件)

【概要】サイトカインはマクロファージや樹状細胞などの自然免疫系の細胞やT 細胞などの獲得免疫系の細胞を制御する。我々はサイトカインシグナルを制御するSOCSファミリーとSpred/Sproutyファミリーを中心に主に遺伝子改変マウスを用いて個体レベルでの解析を行って来た。その結果SOCS1やSOCS3は転写因子STATを制御することで、ヘルパーT細胞(Th17やTreg)の分化を調節することを見いだした。...

【医歯薬学】看護学：シグナル伝達／細胞を含む研究件

【キーワード】膜脂質 / オルガネラ / 細胞内シグナル伝達 / リサイクリングエンドソーム / Hippo(他11件)

【概要】[リサイクリングエンドソーム膜PSによるHippo-YAP経路の制御]本研究の成果により、細胞増殖時にリサイクリングエンドソームのPSがEvectin-2/Nedd4E3リガーゼを介してLatsを分解に導くことで、YAPのリン酸化を抑制していることを見出した。本年度はこの解析をさらに進め、リサイクリングエンドソームのPSは、Latsのタンパク質量を制御するだけでなく、YAPの脱リン酸化自体も亢進...

【概要】出芽酵母Rho1GTPaseはヒト発がん遺伝子RhoAの相同遺伝子でストレス応答時にはPKCを介したMAPキナーゼ経路の活性化を、栄養増殖時にはPP2Aを介した細胞壁合成を促進することが知られている。しかしRho1がどのようにしてPKCとPP2Aという２種類の異なる標的を使い分けているのかは謎であった。本研究では①Rho1-PKC経路とRho1-PP2A経路はそれぞれポジティブフィードバックによっ...

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】看護学：ストレス／細胞を含む研究件

【概要】老化マウスモデルと若齢マウス、早老マウスモデル、そして一過性運動モデルマウスと持久性運動モデルマウスにおいて、次世代シーケンサーを活用して網羅的mRNA発現解析と網羅的翻訳動態解析であるリボソームプロファイリングを行った。これらの解析により得られた変動因子について、リアルタイムPCRとウェスタンブロット法により転写産物とタンパク質量変化をそれぞれ検討した。さらに、骨格筋におけるシステムレベルでのネ...

【研究代表者】宮戸健二国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)

【概要】我々の研究から、ホスファチジルエタノールアミン（PE）の特定の分子種が配偶子融合の調節因子として働くことを明らかなった。さらに、PEは卵に対して非常に強い細胞毒性作用があり、CD9の膜貫通領域に相当するペプチドに中和効果があることを示した。抗リン脂質抗体症候群は自己免疫疾患の１つとされ、血栓症や妊娠合併症以外にも、心臓弁の異常による弁膜症、四肢にみられる網状皮斑、血小板減少、腎障害、神経症状が認め...

【キーワード】タウオパチー / アルツハイマー病 / 化合物 / スクリーニング / タウ (他15件)

【概要】タウオパチーは、微小管結合蛋白質タウが神経細胞内に多量に貯留する神経変性疾患の総称であり、アルツハイマー病も含まれている。本研究では、タウオパチーに対する治療薬の創製を目的として、タウ蛋白質量を定量する細胞評価系を構築し、タウ蛋白質の不安定化を誘導する低分子化合物の探索を行った。その結果、タウ蛋白質のオートファジー依存的分解を誘導する新規化合物FIT-068の同定に成功した。FIT-068は、野生...

【医歯薬学】看護学：遺伝子発現／細胞を含む研究件

【概要】本研究は生きたままの培養細胞試料を対象に、細胞サイズより高い解像度で特定の遺伝子発現の時空間プロファイルを可視化追跡する手法の開発を目指している。この目的のために、20１９年度までにRNA定量発光プローブの設計と開発を行った。2020年度には生きた培養細胞内における本プローブの性能評価を行った。本プローブは変異RNA結合タンパク質ドメインmPUMと発光タンパク質NLucの二分割体からなる。標的R...

【概要】匂いを感知する嗅覚受容体は、魚類から哺乳類に至る脊椎動物に共通して存在するクラスI（水棲型）と陸棲動物に特異的なクラスII（陸棲型）の2種類に大きく分類される。つまり鼻の中では発現する受容体のタイプによって異なる2種類の嗅神経細胞が作り出されるが、そのメカニズムは長年未解明のままだった。本研究では、２種類の嗅神経細胞を作り分けるのに転写因子Bcl11bが重要な機能を果たしていることを明らかにした。...

【医歯薬学】看護学：学習／細胞を含む研究件

❏「脳の形成」と「生活習慣病予防」に運動が必要なわけを探る-個体の運動解析モデルと細胞による運動解析モデルの開発-(13898001)

【概要】運動することが人間それ自身の脳及び身体の形成に必須な要因であり、本質的な課題であることを示し、その科学的背景を明らかにし、現時点で考え得る研究モデルを検討した。シンポジウムを2日間にわたり2部構成(第1部:総括的理解:個体の運動から運動の生命科学的基盤まで、I.運動は脳によって制御され、脳は運動により育てられる、II.運動を生命適応により理解する、第2部:運動の個体・細胞・分子の研究モデル、I.&...

【医歯薬学】看護学：分子標的薬／細胞を含む研究件

【医歯薬学】看護学：遺伝学／細胞を含む研究件

【概要】本研究では、分裂酵母の減数分裂において見られる新規の微小管構造が、減数分裂組換えとその後の染色体分配という2つの現象を連携させる機能を持つことを実証した。また、その分子メカニズムについても解析を行い、特定の微小管結合タンパク質が通常とは異なる部位に局在することで、減数分裂特有の難しい染色体分配を克服していることが分かった。 ...

【概要】減数分裂第一・第二間においては、2連続で分裂装置を形成させるために、スピンドル極体の複製が減数第一分裂の終期に起きること、さらにそれがサイクリン依存性キナーゼ(CDK)の活性に依存することを明らかにした。さらに、スピンドル極体が複製後に核内に埋め込まれる必要があるが、これもCDK活性に依存した現象であることが明らかとなった。 ...

【医歯薬学】看護学：遺伝子診断／細胞を含む研究件

【概要】"細胞膜内における遺伝子検出・診断"を可能にするプローブとして、申請者は標的核酸をアロステリックエフェクターとする自己切断核酸配列(TASC)を提案してきた。まず、コンセプトとの実証に向けて、大腸菌rRNA-12MG1655 strainの16srRNAを標的としたTASCシステムをデザインし、in vitro系における遺伝子検出実験を行った。具体的には、5末端をフルオレセインでラ...

【キーワード】遺伝子 / 遺伝子運搬 / 人工グリコウイルス / 糖クラスター / ガラクトース (他23件)

【概要】大環状(カリックスレゾルカレン)骨格に8個の糖鎖を配置したクラスター化合物をホスト(補足剤)/キャリア(運搬剤)とするデリバリーシステムを構築し、細胞認識の仕組みを明らかにした。主な成果は以下のとおりである。 (1)糖クラスターは会合数6程度のミセル様会合体を形成し、これはリン酸イオンにより凝集する。その駆動力は脱水和に基づくエントロピー獲得である。 (2)糖クラスターは核酸(プラスミドDNA)と...

【医歯薬学】看護学：新生児／細胞を含む研究件

【キーワード】臍帯 / 低酸素性虚血性脳症 / 新生児低酸素性虚血性脳症 / 幹細胞 / 新生児 (他8件)

【概要】本研究の目的は、近交系ラットによる実験を通じて、他家UCMSCと自己UCMSCを用いた周産期低酸素性虚血性脳症（HIE）に対する新規治療法開発のための基礎的データを得ることである。本研究では、ラットの臍帯を用いて均一なUCMSCを得ることができた。また、静脈内投与されたUCMSCは、脳、肺、肝臓に分布した。一方、急性期投与後の免疫組織学的評価においては、UCMSC投与による治療効果は確認できな...

【医歯薬学】看護学：適応／細胞を含む研究件

❏「脳の形成」と「生活習慣病予防」に運動が必要なわけを探る-個体の運動解析モデルと細胞による運動解析モデルの開発-(13898001)

【概要】運動することが人間それ自身の脳及び身体の形成に必須な要因であり、本質的な課題であることを示し、その科学的背景を明らかにし、現時点で考え得る研究モデルを検討した。シンポジウムを2日間にわたり2部構成(第1部:総括的理解:個体の運動から運動の生命科学的基盤まで、I.運動は脳によって制御され、脳は運動により育てられる、II.運動を生命適応により理解する、第2部:運動の個体・細胞・分子の研究モデル、I.&...

【医歯薬学】看護学：糖尿病／細胞を含む研究件