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化学物質の伝達に基づき自律駆動する人工細胞ネットワークの構築

Research Project

Project/Area Number 18048014
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

野村 慎一郎  Tokyo Medical and Dental University, 生体材料工学研究所, COE拠点形成特任講師 (50372446)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords細胞サイズリポソーム / ネットワーク / 膜タンパク質 / 無細胞タンパク質合成 / 人工細胞モデル / Cytochrome b5 / マイクロ反応容器 / 脂質ナノチューブ / リポソーム・ネットワーク / 物質交換 / 無細胞タンパク発現
Research Abstract

本研究は,細胞と部分的に接合して得たエネルギーを駆動力とする人工細胞ネットワークの構成を目的としたものである.具体的には,1)細胞との間に物質交換チャネルを形成する膜タンパク質を提示させるリポソームを構築し,2)細胞接着因子を導入してゲル内でリポソームネットワークを固定化した構造を構築する.3)1)と2)を組み合わせることにより,リポソームネットワークが培養細胞群の表面に接着して個々にチャネルを形成し,化学物質の交換を実現する研究を順次おこなってきた.1)について,基礎的な成果を論文(J. Biotechnol. 2008)および国際会議論文(ICBP2007, MHS2007)にて発表し,さらに細胞との物質交換チャネルを形成する膜タンパク質のリポソームへの導入について論文投稿中である.2)について,細胞接着因子(ペプチド融合脂質)を導入したリポソームネットワークをゲル中にて構築し,培養細胞との相互作用確認を行った.接着因子の有無およびネットワーク形成の有無によって,ゲル表面への細胞接着能の制御が確認された(論文作成中).また,3)について,リポソームと細胞との間での親水性蛍光色素分子の交換を確認(ICBP2007)している.これらの知見より,細胞からリポソームネットワーク側に流入したATP等の小分子を利用してリポソーム内に封入された反応系の持続的な進行が実現できると考えられる.自律的に駆動する人工細胞ネットワークは,培養細胞の化学情報の直接処理および利用を可能とする新規ツールとして働くと期待出来る.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Direct preparation of giant proteo-liposomes by in vitro membrane protein synthesis2008

    • Author(s)
      S.-i. M. Nomura, S. Kondoh, W. Asayama, A. Asada, S. Nishikawa, K. Akiyoshi
    • Journal Title

      J. Biotechnology 133

      Pages: 190-195

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-organized tubular-linked liposome network2006

    • Author(s)
      S.-i.M.Nomura, K.Akiyoshi
    • Journal Title

      Proc. of 2006 Int. Symp. Micro-Nanomechatronics & Human Science (MHS2006). (Online)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Nanogel Engineering for Design of Polymeric Drug Delivery System2006

    • Author(s)
      N.Morimoto, S.M.Nomura, N.Miyazawa, K.Akiyoshi
    • Journal Title

      ACS Symposium Series,"Polymeric Drug Delivery II : polymeric matrices and drug particle engineering"

      Pages: 88-101

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Lipid-tubular network formation for biochemical reaction2007

    • Author(s)
      S.-i. M. Nomura, K. Akiyoshi
    • Organizer
      Int. Symp. Micro-Nanomechatronics & Human Science (MHS2007)
    • Place of Presentation
      Nagoya Univ.
    • Year and Date
      2007-11-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 無細胞合成された膜タンパク質の相分離リポソーム膜上への局在2007

    • Author(s)
      野村M.慎一郎, 秋吉一成
    • Organizer
      第62回日本物理学会秋期年会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2007-09-21
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 無細胞合成された膜タンパク質のリポソーム上への集積制御2007

    • Author(s)
      野村M.慎一郎, 森谷優貴, 朝山和喜子, 秋吉一成
    • Organizer
      第55回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-19
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Protein synthesis liposome equipped with cellular connection mechanism2007

    • Author(s)
      S.-i. M. Nomura, Y. Moritani, W. Asayama, K. Akiyoshi
    • Organizer
      6th International conference of Biological Physics (ICBP2007)
    • Place of Presentation
      Uruguay
    • Year and Date
      2007-08-31
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] ナノチューブ-リポソームネットワーク"ナノチューブ状物質の最新技術と応用展開2008

    • Author(s)
      野村 M.慎一郎, 秋吉 一成
    • Publisher
      NTS(印刷中)
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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