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幹細胞制御機能を有するタンパク質担持基材の分子設計

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science for Nanomedicine
Project/Area Number 24107508
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

中路 正  富山大学, 先端ライフサイエンス拠点, 特命助教 (10543217)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywordsキメラタンパク質 / タンパク質担持 / 作用機序 / シグナル伝達 / 再生医療 / 細胞膜受容体 / 蛍光タンパク質追跡 / 分光学的評価 / 細胞制御 / 幹細胞
Research Abstract

本年度は、材表面に担持したタンパク質が細胞と相互作用したさいの挙動について、さらに長期間での評価、また、基材表面に担持されたタンパク質のより詳細な特性解析を進めてきた。まず、昨年度の評価方法と同様にして、Western blottingによる受容体リン酸化およびreal time RT-PCRによる受容体mRNA発現についても経時的に評価した。さらに、細胞に作用した基材担持タンパク質の挙動を長期間(約5日)、全反射蛍光顕微鏡(基材表面からの脱離について追跡)および共焦点レーザー蛍光顕微鏡(細胞内の蛍光を観察)により評価した。生物学的な評価結果として、培養3日目までは、継続して高いリン酸化状態(液性作用に比べてリン酸化受容体量は約3.5倍)にあることが分かった。また、mRNA量は、細胞が基材担持タンパク質に作用し始めた直後から減少し、培養4日目では200分の1以下に低下していることが分かった。一方で、基材上の担持タンパク質は、培養1日までは、基材上のタンパク質担持量に変化が見られなかったのに対し、経時的に徐々に減少、つまり、脱離する傾向が認められた。これらの結果を総合すると、担持タンパク質は、基材にアンカーリングされていることにより、取り込まれにくい状態にあるが、徐々に細胞に相互作用を剥がされる形で取り込まれているのではないかと考えられる。4日目でシグナル伝達量が減少しているのは、徐々に脱離し取り込まれることによって、基材上のタンパク質が枯渇しだすためと考えられる。さらにmRNA量の減少は、受容体が取り込まれにくくなっているため、表面に十分受容体が存在し続けるためと考えられる。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012

All Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Presentation] 基材に担持したタンパク質の作用機序の理解2013

    • Author(s)
      中路 正,井上祐貴,石原一彦
    • Organizer
      第62回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2013-05-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経分化誘導の最適環境の構築を目指したキメラタンパク質固定材料の探索2013

    • Author(s)
      藤本くる美,北野博巳,中路 正
    • Organizer
      第62回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2013-05-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト人工多能性幹細胞のフィーダーフリー培養系構築を目指した細胞制御キメラタンパク質担持基材2013

    • Author(s)
      古川彩希,北野博巳,中路 正
    • Organizer
      第62回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2013-05-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 基材に担持したタンパク質の作用機序の理解2013

    • Author(s)
      中路 正、井上祐貴、石原一彦
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経分化誘導の最適環境の構築を目指したキメラタンパク質固定材料の探索2013

    • Author(s)
      藤本 くる美、北野 博巳、中路 正
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト人工多能性幹細胞のフィーダーフリー培養系構築を目指した細胞制御キメラタンパク質担持基材2013

    • Author(s)
      古川彩希、北野博巳、中路 正
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] キメラタンパク質担持材料を用いた細胞機能の精密制御 ~キメラタンパク質製バイオマテリアルの創製~2013

    • Author(s)
      中路 正、Gujral Chirag、北野博巳、藤本くる美、皆川雄太
    • Organizer
      第26回 日本動物細胞工学会 2013年度大会
    • Place of Presentation
      ホテルフジタ福井
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質担持バイオマテリアルの細胞制御メカニズムの理解と高機能医用材料への展開2013

    • Author(s)
      中路 正、藤本くる美、古川彩希、北野博巳、井上祐貴、石原一彦
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] The mechanism of cell regulation by functional biomaterials based on protein immobilization2013

    • Author(s)
      Tadashi Nakaji-Hirabayashi
    • Organizer
      International Symposium on Nanomedicine Molecular Science 2013
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経分化を厳密に制御できる三次元マトリックスの創製2013

    • Author(s)
      藤本 くる美、北野 博巳、中路 正
    • Organizer
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞制御キメラタンパク質担持基材を用いたヒト人工多能性幹細胞の高効率未分化維持培養システム2013

    • Author(s)
      古川彩希、北野博巳、中路 正
    • Organizer
      第35回日本バイオマテリアル学会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経分化誘導にとって最適な細胞外環境構築のための材料特性の探索2012

    • Author(s)
      中路 正
    • Organizer
      第61回高分子学会北陸支部研究発表会
    • Place of Presentation
      福井大学
    • Year and Date
      2012-11-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 神経分化誘導マトリックス創製のための基材担持タンパク質のスクリーニング2012

    • Author(s)
      藤本くる美・北野博巳・中路 正
    • Organizer
      第61回高分子学会北陸支部研究発表会
    • Place of Presentation
      福井大学
    • Year and Date
      2012-11-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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