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An assay for surface proteins on exosomes based on membrane fusion with an artificial cell membrane

Research Project

Project/Area Number 18K05182
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
Research InstitutionTokyo University of Pharmacy and Life Science

Principal Investigator

Shoji Atsushi  東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (90459850)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords人工細胞膜 / エクソソーム / グラミシジン / チャネル活性 / イムノアッセイ / チャネル電流 / 脂質二分子膜
Outline of Final Research Achievements

Exosomes with a diameter of about 100 nm are secreted by all cell types. There are many kinds of cellular information elements, such as protein, DNA, RNA, in exosomes. Other cells that have taken up the information change their functions according to the type of exosomes. Cellular state is believed to alters the exosomal components, but the detail has not been revealed because analytical methods for the components have not been fully developed. In this study, we tried to develop a quantification method for membrane proteins on exosomes surface. This method is based on a membrane fusion of exosomes with an artificial cell membrane. This membrane fusion enable us to develop a immunoassay for membrane proteins in exosomes without any special pretreatment.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞の状態に応じて変化するエクソソームの質変化を捉えることで、細胞間のコミュニケーションを理解する一助になる。エクソソームを分離精製することは難しく、エクソソームの膜タンパク質を解析する方法は未成熟である。エクソソームと人工細胞の膜融合を利用することで、これまでの計測技術の課題を一挙に解決できるものの、膜融合の現象は実験的確証が得られていない。本研究では、膜融合を観察するための新しい方法論を提案し、これを利用してエクソソームの膜タンパク質の解析法を提案した。ガン細胞から分泌されるエクソソームの膜タンパク質解析により、ガン診断の早期発見と,個別化医療が可能になるものと期待される.

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Real-time assay for exosome membrane fusion with an artificial lipid membrane based on enhancement of gramicidin A channel conductance2020

    • Author(s)
      Nishio M, Teranishi Y, Morioka K, Yanagida A, Shoji A.
    • Journal Title

      Biosensors and bioelectoronics

      Volume: 150 Pages: 111918-111918

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] エクソソーム膜融合を利用する脂質二分子膜センサー2020

    • Author(s)
      東海林 敦
    • Organizer
      「新アミノ酸分析研究会」第10回学術講演会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜融合によるグラミシジンシングルチャネル活性変化を利用するエキソソームのキャラクタリゼーション2019

    • Author(s)
      寺西 佑莉奈,西尾 将人,森岡 和大,柳田 顕郎,東海林 敦
    • Organizer
      令和元年度日本分析化学会関東支部若手交流会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] エクソソーム膜融合によるグラミシジンチャネル活性増強のメカニズム解明2019

    • Author(s)
      東海林 敦,西尾 将人,森岡 和大,柳田 顕郎
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] イオンチャネル電流をシグナルとして用いるエクソソーム-人工細胞膜の膜融合アッセイ法2019

    • Author(s)
      東海林 敦, 西尾 将人, 森岡 和大, 柳田 顕郎
    • Organizer
      第36 回イオンクロマトグラフィー討論会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 人工脂質二分子膜を利用するエキソソームのリアルタイム膜融合アッセイの構築2018

    • Author(s)
      西尾 将人,森岡 和大,柳田 顕郎,東海林 敦
    • Organizer
      日本分析化学会第67年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 濃度勾配形成マイクロ流体デバイスを用いるコラーゲン分解酵素の迅速な活性評価法2018

    • Author(s)
      中野 沙紀,柏木 寿実,森岡 和大,柳田 顕郎,東海林 敦
    • Organizer
      第31回バイオメディカル分析科学シンポジウム(BMAS2018)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 側面ポイント発光ファイバーを光源とする蛍光観察システムの開発と細胞アッセイへの応用2018

    • Author(s)
      森田 健司,西尾 将人,森岡 和大,柳田 顕郎,東海林 敦
    • Organizer
      日本分析化学会第67年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] The signal amplification based on gramicidin A channels for sensitive immune-sensing2018

    • Author(s)
      A. Shoji,M. Sugawara
    • Organizer
      2018 China-Japan-Korea symposium on Analytical Chemistry
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 世界初!!人工細胞膜とエクソソームの膜融合の観察に成功~細胞間コミュニケーションの解明に大きく前進~

    • URL

      https://www.toyaku.ac.jp/pharmacy/newstopics/pdf/c40f748c762f3944339415d58a3cb996c2cd4c9a.pdf

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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