2016 Fiscal Year Annual Research Report
Quantitaive evalution of dynamic regulation of cancer cell adhesion
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15H05351
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
吉川 洋史 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50551173)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | がん / 細胞接着 / 細胞運動 / 細胞力学 / 光計測 / バイオマテリアル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究で、緑茶カテキンの存在下ではがん細胞が硬化するとともに、細胞の形状や接着性も大きく変化させることを見出してきた。そこで、このような緑茶カテキンによる細胞硬化メカニズムを調べる第一段階として、緑茶カテキンが細胞膜の構造・物性に与える影響の解明に取り組んだ。具体的には、リポソームなどの細胞膜モデル系を使用し、膜の分子構造、界面張力、弾性などを定量評価した。その結果、緑茶カテキンが脂質膜に物理吸着することで、膜弾性が大幅に増加することを見出した。これは緑茶カテキンが、細胞内シグナルを経由せずに細胞を硬化させる作用があることを示しており、細胞硬化の物理メカニズムの存在を示す成果として現在論文投稿中である。また、動的な環境におけるがん細胞の運動・接着メカニズムを解明するために、埼玉大学・川村隆三先生との共同研究により、化学エネルギーにより駆動する細胞培養基板を開発した。本細胞培養基板は、微小管を架橋して得たゲルをベースとし、モータータンパク質（キネシン）を修飾した固体基板上に展開すると、ATPを含む細胞培養液中においてゲルが動的に変形する。このゲル基板上にマウス由来のメラノーマ細胞を播種したところ、細胞が顕著な突起構造を形成することがわかった。本成果はACS Biomaterials Science & Engineering誌に論文発表している。さらに、これら成果とは別に、細胞の接着・運動の定量評価に関する論文を数本発表した。
また、将来的に本研究に繋がる成果として、フェムト秒レーザーアブレーションによりタンパク質結晶の成長を制御する方法を見出し、Nature Photonics誌に責任著者の一人として発表した。本手法はがん細胞に発現するタンパク質業種構造にも応用可能であると考えており、がん細胞内の微細構造と細胞運動・接着との定量相関を得るための基礎技術として発展させる予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、がん細胞だけでなく、リポソームなどの細胞モデル系を用いて、がん細胞のダイナミックな接着・運動現象のメカニズムに定量的に迫ることができた。これらの成果は既に論文発表または論文投稿段階にあり、おおむね研究は順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、現象の背後にある分子論の解明にも挑み、ミクロからマクロに至る総合的観点からがん細胞の接着を理解することを目指す予定である。
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Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Promotion of protein crystal growth by actively switching crystal growth mode via femtosecond laser ablation2016
Author(s)
Yusuke Tominaga, Mihoko Maruyama, Masashi Yoshimura, Haruhiko Koizumi, Masaru Tachibana, Shigeru Sugiyama, Hiroaki Adachi, Katsuo Tsukamoto, Hiroyoshi Matsumura, Kazufumi Takano, Satoshi Murakami, Tsuyoshi Inoue, Hiroshi Y. Yoshikawa, Yusuke Mori
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Journal Title
Nature Photonics
Volume: 10
Pages: 723-726
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Quantitative comparison of cancer and normal cell adhesion using organosilane monolayer templates: An experimental study on the anti-adhesion effect of green-tea catechins2016
Author(s)
Rumi Sakamoto, Eisuke Kakinuma, Kentaro Masuda, Yuko Takeuchi, Kosaku Ito, Kentaro Iketaki, Takahisa Matsuzaki, Seiichiro Nakabayashi, Hiroshi Y. Yoshikawa, Hideaki Yamamoto, Yuko Sato, Takashi Tanii
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Journal Title
In Vitro Cellular & Developmental Biology -Animal
Volume: 52
Pages: 799-805
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Promotion of Protein Crystal Growth by Spatiotemporally Switching Crystal Growth Mode via Femtosecond Laser Ablation2016
Author(s)
Hiroshi Yoshikawa, Yusuke Tominaga, Mihoko Maruyama, Masashi Yoshimura, Shigeru Sugiyama, Hiroaki Adachi, Katsuo Tsukamoto, Hiroyoshi Matsumura, Kazufumi Takano, Satoshi Murakami, Tsuyoshi Inoue, Yusuke Mori
Organizer
The 18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE-18)
Place of Presentation
名古屋国際会議場，愛知県名古屋市
Year and Date
2016-08-07 – 2016-08-12
Int'l Joint Research
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