2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development and its applications of a versatile system for single cell array, imaging analysis and selective cell collection
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15H02319
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長棟 輝行 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20124373)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河原 正浩 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50345097)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高密度一細胞アレイ / 光選択的一細胞固定化 / 受容体の細胞内動態解析 / 受容体の細胞内動態シミュレーション / 受容体刺激による細胞動態解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、一細胞アレイ化技術、一細胞選択的回収技術、膜受容体の部位特異的蛍光色素標識技術を基盤としたハイスループットかつ大規模な一細胞の画像解析・受容体動態のタイムラプス解析と細胞選別・回収のためのプラットフォームを構築し、広範な細胞工学分野へ応用することを目的とした
今年度は、炎症性疾患の創薬ターゲットとして注目されているGPCRであるG2A、OGR1とBLT-1の細胞内動態と細胞遊走性のタイムラプス解析を行うとともに、細胞膜領域と細胞質領域の２コンパートメントモデルに基づいて蛍光色素修飾GPCR動態のシミュレーション技術を開発した。G2A、OGR1は弱塩基性環境下で細胞内部に移行し、弱酸性環境下で細胞膜へ還流するが、シミュレーションによりGPCRの細胞内移行速度定数、細胞膜への還流速度定数を求めた結果、G2Aは弱酸性、弱塩基性のいずれの環境下でもこれらの速度定数は変化しないのに対して、OGR1の場合には弱塩基性環境下では弱酸性環境下と比較して細胞内移行速度定数、細胞膜への還流速度定数がともに約２倍と大きくなることを明らかにした。
LTB4（LeukotrieneB4）受容体であるBLT1もLTB4刺激により細胞内に内部移行するが、G2A、OGR1と比較してその内部移行量は少ないことを明らかにした。また、シミュレーションの結果、BLT1の細胞内移行速度定数、細胞膜への還流速度定数はG2A、OGR1と比較して数倍大きな値であり、これは、BLT1がリガンドの濃度勾配を検知するためにリガンドが解離したBLT1のターンオーバーを高く保っていることが原因と考察された。さらに、LTB4の濃度勾配を形成したマイクロチップの基板上に細胞をアレイ化して観察した結果、濃度勾配依存的な指向性をもった細胞形状変化およびBLT1の局在性変化を観察することに成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Stepwise phosphorylation of leukotriene B4 receptor 1 defines cellular responses to leukotriene B42018
Author(s)
Yoshimitsu Nakanishi, Modong Tan, Takako Ichiki, Asuka Inoue, Junichi Yoshihara, Naoto Maekawa, Itsuki Takenoshita, Keisuke Yanagida, Shinya Yamahira, Satoshi Yamaguchi, Junken Aoki, Teruyuki Nagamune, Takehiko Yokomizo, Takao Shimizu, Motonao Nakamura
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Journal Title
Science Signaling
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed
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