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人工細胞系に構成した細胞膜受容体・細胞骨格複合ナノ装置の動作解析

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science for Nanomedicine
Project/Area Number 24107512
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 InstitutionMie University

Principal Investigator

湊元 幹太  三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80362359)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywordsナノバイオ / 生物物理 / プロテオリポソーム / 細胞情報 / 少数要素による構成実験 / 人工細胞 / 膜タンパク質 / 受容体 / 人工細胞モデル / GUV / インテグリン
Research Abstract

細胞外基質からの信号受容場・伝達経路の機能性を、組換え膜タンパク質を組込んだ脂質膜ベシクル界面に構成することを目的としている。目標は、インテグリン受容体(ITG)経路の開始点に当たる膜タンパク質セットの構成である。昨年度に引き続き、内水相封入を良く制御する界面通過法(張合せ法、droplet-transfer法)により調製した巨大リポソーム(giant unilamellar vesicle, GUV)を標的にバキュロウイルス出芽粒子(budded virus, BV)との融合挙動を、BVを正常粒子と異常粒子に分け検討し、外部pHに関する融合曲線を確定、BVに内在のGP64(融合誘起因子)と同等の応答性を観察した。前年度はR18蛍光染色の解析にとどまっていたが、本年度は、末端に蛍光タンパク質(TagRFP)を融合したGP64(N端)やGPCR(CRHR1,C端)を搭載したBVとの融合も解析、pH 4-5で膜融合が起こり内水相(calceinで染色)も保持されることが認められた。また、同条件でITGB1-TagRFPをGUVに組込めた。同一代表者の科研費(25440045)課題も併せて、本方法の汎用性確認のためADCY6の再構成も試みた。学会未発表だがITGA2、ITGA3の組込み、および、再構成膜解析のためのITGリガンド(GRGDSペプチド)修飾ガラスの作製は、現時点進展中である。一方、今後の研究展開で重要となると思われたことから、一般的製法で今なお有用性が高く、封入効率を高める研究が広くなされている静置水和法により調製したGUVを対象に、内水相へのタンパク質封入の効率化を図った。水和時のpHを目的タンパク質のpIを跨ぎ調節し脂質膜への結合を促すことで、内水相封入の効率化が可能なことを明らかにした。今後、ITGに内部から相互作用するタンパク質因子などの導入に役立つ。

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

    (21 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 6 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] pH Switching That Crosses over the Isoelectric Point (pI) Can Improve the Entrapment of Proteins within Giant Liposomes by Enhancing Protein-Membrane Interaction2014

    • Author(s)
      Takahiro Shimizu, Takaaki Mori, Masahiro Tomita and Kanta Tsumoto
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 30 Issue: 2 Pages: 554-563

    • DOI

      10.1021/la403361j

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Incorporation of Adenylate Cyclase into Membranes of Giant Liposomes Using Membrane Fusion with Recombinant Baculovirus-Budded Virus Particles2014

    • Author(s)
      Takaaki Mori, Koki Kamiya, Masahiro Tomita, Tetsuro Yoshimura and Kanta Tsumoto
    • Journal Title

      Biotechnology Letters

      Volume: 36 Issue: 6 Pages: 1253-1261

    • DOI

      10.1007/s10529-014-1485-6

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 人工細胞システム構成に役立てたい組換えプロテオリポソーム技術2014

    • Author(s)
      湊元幹太
    • Journal Title

      日本化学会・生体機能関連化学部会ニュースレター

      Volume: 28 Pages: 15-18

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
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    • Author(s)
      Kanta Tsumoto
    • Organizer
      The 4th Taiwan-Japan Symposium on Nanomedicine
    • Place of Presentation
      Academia Sinica, Taipei
    • Year and Date
      2013-01-13
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    • Author(s)
      湊元幹太
    • Organizer
      第86回日本生化学会大会 シンポジウム(3S02a) 生体膜の動態から見える新たな膜生物学
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
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      Kanta Tsumoto
    • Organizer
      2nd International Symposium on Nanomedicine Molecular Science (NMMS2013)
    • Place of Presentation
      SANJYO Conference Hall, The University of Tokyo
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    • Author(s)
      Kanta TSUMOTO, Misako Nishigami, Takaaki Mori, Masahiro Tomita
    • Organizer
      7th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2013)
    • Place of Presentation
      Nakamura Centenary Hall, Kyushu Institute of Technology, Kitakyushu
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    • Organizer
      第86回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
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      湊元幹太
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
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      国立京都国際会館
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      湊元幹太
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      名古屋大学東山キャンパスベンチャービジネスホール
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      西上美佐子, 森貴昭, 吉村哲郎, 吉川研一, 冨田昌弘, 湊元幹太
    • Organizer
      第85回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
    • Year and Date
      2012-12-14
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  • [Presentation] Baculovirus-Liposome Membrane Fusion to Reconstitution of Membrane Protein Systems toward Functional Artificial Cells2012

    • Author(s)
      K. Tsumoto, M. Nishigami, T. Mori, M. Tomita
    • Organizer
      6th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2012)
    • Place of Presentation
      Shimane Prefecture Convention Center Kunibiki Messe
    • Year and Date
      2012-11-29
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    • Invited
  • [Presentation] バキュロウイルスを用いる人工細胞構築:少数要素による細胞的機能の発現をめざして2012

    • Author(s)
      湊元幹太
    • Organizer
      日本化学会生体機能関連化学部会若手の会第24回サマースクール
    • Place of Presentation
      休暇村志賀島
    • Year and Date
      2012-07-27
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    • Invited
  • [Presentation] 界面通過法GUVを用いたバキュロウイルス‐リポソーム間の膜融合の可視化解析2012

    • Author(s)
      森貴昭、西上美佐子、冨田昌弘、湊元幹太
    • Organizer
      第76回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 人工細胞系に構成した細胞膜受容体・細胞骨格複合ナノ装置の動作解析2012

    • Author(s)
      湊元幹太
    • Organizer
      文部科学省新学術領域ナノメディシン分子科学第1回若手の会
    • Place of Presentation
      名古屋大学ESホール
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  • [Presentation] 組換えバキュロウイルスを用いた膜蛋白質の人工脂質膜ベシクルへの再構成

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      湊元幹太
    • Organizer
      平成25年4月分子ロボティクス研究会4月定例会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパスベンチャービジネスホール3F
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      2013 Annual Research Report
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  • [Presentation] 界面通過法GUVを用いたバキュロウイルス粒子の膜融合能の検討

    • Author(s)
      西上美佐子、森貴昭、伊藤彰彦、吉村哲郎、冨田昌弘、湊元幹太
    • Organizer
      第77回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学理学南館坂田・平田ホール
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  • [Presentation] 人工細胞系への細胞膜受容体経路の構成

    • Author(s)
      湊元幹太
    • Organizer
      文部科学省新学術領域研究ナノメディシン分子科学第2回若手の会
    • Place of Presentation
      京都大学再生医科学研究所セミナー室
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      2013 Annual Research Report
  • [Book] 次世代ハイブリドーマテクノロジー(次世代医薬開発に向けた抗体工学の最前線(熊谷泉監修))2012

    • Author(s)
      湊元幹太、冨田昌弘
    • Publisher
      シーエムシー出版
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      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] Google Scholar My Citations

    • URL

      http://scholar.google.com/citations?sortby=pubdate&hl=en&user=HesLhbwAAAAJ&view_op=list_works

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  • [Remarks] 研究代表者業績リスト

    • URL

      http://scholar.google.com/citations?user=HesLhbwAAAAJhl=en

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

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