Induction of DNA dispersion by mechanical stimulation of the nucleus and its possible application to cell function control: Consideration of cell cycle

• Project/Area Number: 24K22404
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 松本 健郎 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30209639)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 英次郎 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20581614) ; KIM JEONGHYUN 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20844591)
• Project Period (FY): 2024-06-28 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: バイオメカニクス / メカノバイオロジー / 細胞核 / DNA / クロマチン

Outline of Research at the Start

細胞機能が核内DNAの物理的な分布の違いに影響されることが認識され始めている．例えば血管組織内の平滑筋細胞ではDNAが核膜付近に局在しているのに対し，数週間培養し増殖が盛んになる(脱分化)とDNAが核内に満遍なく拡がってくる．脱分化細胞ではDNAの２重ラセンが緩みやすく，よってmRNAの合成が生じやすく，結果として蛋白合成や増殖が活発になると推定される．ところで我々はDNA分布が核の変形で容易に変化することを見出した．そこで本研究では，様々な細胞周期の細胞核を定量的に変形させた後のDNA分布の変化を詳細に調べる装置を開発し，核変形によるDNA分散に及ぼす細胞周期の影響を調べる．