Development of technology for visualization and optical manipulation of ECM dynamics and infrastructure for in vivo analysis

• Project Area: Integration of extracellular information by multimodal ECM activity
• Project/Area Number: 23H04935
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Kitasato University (2024-2025); Osaka University (2023)
• Principal Investigator: 松田 知己 北里大学, 理学部, 教授 (50419206)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三輪 佳宏 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 室長 (70263845)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥121,160,000 (Direct Cost: ¥93,200,000、Indirect Cost: ¥27,960,000); Fiscal Year 2025: ¥22,490,000 (Direct Cost: ¥17,300,000、Indirect Cost: ¥5,190,000); Fiscal Year 2024: ¥23,140,000 (Direct Cost: ¥17,800,000、Indirect Cost: ¥5,340,000); Fiscal Year 2023: ¥29,120,000 (Direct Cost: ¥22,400,000、Indirect Cost: ¥6,720,000)
• Keywords: 細胞外マトリックス / ライブイメージング / 蛍光タンパク質 / 蛍光センサー / 光操作 / コラーゲン

Outline of Research at the Start

ECM 内環境は細胞内に比べて過酷で、構成要素のタンパク質も極めて特殊な立体構造をとる。そのため、蛍光タンパク質等を用いたライブイメージングがほとんど行われておらず、ECMに特化したイメージング技術開発が研究の発展に必須である。本研究では、多様なECM構成タンパク質を可視化する技術基盤を開発し、本学術変革領域内のライブイメージングを促進する。また、ECM内のタンパク質相互作用や、ECM内の力学的特性等を測定するセンサーなどを開発する。さらに、光刺激で弾性率を変化させることのできる人工ECMを開発し、ECMの操作による影響を観察する実験基盤を構築する。