2021 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding of signal transduction via peptides at the interface of cells and nanomaterials
| Project/Area Number |
20H02564
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
早水 裕平 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (80443216)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金蔵 孝介 東京医科大学, 医学部, 准教授 (10508568)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 自己組織化 / ペプチド / ナノシート / 信号伝達 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
細胞から放出される特定のイオンに結合するペプチド感応膜の設計・開発を行なった。ヒスチジンや電荷を有するアミノ酸はイオンとの強い相互作用が知られており、ヒスチジンが多数繰り返し配列に存在するペプチドを作製し、これに金属イオンがどのように反応するかを電気的に計測した。これに加えて、ペプチドの自己組織化がイオンとの相互作用によって影響を受ける可能性が考えられたため、これらを原子間力顕微鏡を用いて観測した。その結果、これらのペプチドは非常に高い感度でイオンと相互作用することがわかった。
また、二硫化モリブデン(MoS2)のデバイスを使用して、細胞接着によるデバイス信号応答を評価するため、細胞接着させたデバイスのその場観測が可能なシステムの最適化を行った。その後、取り扱いが比較的簡便なマウス線維芽細胞(3T3)の活動をリアルタイムで計測するセンシング・プラットフォームとして、蛍光顕微鏡に分光器を接続した顕微分光システムを開発した。さらにMoS2発光測定において、細胞からの影響（細胞接着および、イオンなどの細胞からの放出物）をよりコントラスト良く可視化するため、MoS2合成条件の最適化を行い、酸素欠陥の導入によりより蛍光に変化の出やすいMoS2を合成することに成功した。また培養液の自家蛍光を低減のため、培地の選定を再度検討した結果、細胞培養に影響を与えず、自家蛍光を抑えることに成功した。これより、MoS2発光測定によって細胞接着の様子を可視化するための予備技術が整った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
２次元材料表面で自己組織化するヒスチジンを含むペプチドを使用し、水溶液中のイオンを表面に固定化する技術を確立できた。また、二硫化モリブデン(MoS2)表面への細胞接着によるデバイス信号応答を評価するため、細胞接着させたデバイスのその場観測が可能なシステムの最適化に成功した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
測定システムの最適化に成功したので、今後は細胞接着によるMoS2の電子状態の変調を蛍光イメージングおよび蛍光スペクトル測定から明らかにしていく。
|
Research Products
(12 results)
