2020 Fiscal Year Research-status Report
細胞膜動態に着目した神経系前駆細胞核運動の機構解明
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20K07223
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
篠田 友靖 名古屋大学, 医学系研究科, 助教 (80505652)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 大脳発生 / 核運動 / 細胞膜動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大脳原基を構成する主な細胞であり、かつ将来の成熟脳の興奮性神経細胞やアストロサイトを生み出す神経系前駆細胞は、脳膜から脳室面まで達する極めて細長い構造を有し、細胞体のほとんどを核が占めている。核は細胞周期に応じて細長い細胞の中を動くことがすでに判っており、細胞骨格とそのモータータンパクが核を「運ぶ」、もしくは周囲の細胞の細胞体（核）に「押されて動く」とされている。ところが研究代表者の先行研究で核に直接外力を加えた結果、予想外に核が動きにくいことが明らかになった。この結果から、研究代表者は核周囲の細胞膜自体が核の進行方向に流動しているのではないかと考え、細胞膜・核の物性の観点、および細胞膜の「流れ」という観点で、核を動かす「力」そのものに着目し前駆細胞の核運動の本質を問うことにした。
本年度は核を取り囲む細胞膜の流動が実際に存在するのかどうかを検証した。
<1>改変Cortical imprint法(Shinoda et al., 2018)で神経系前駆細胞をplastic dish上に移し取り、核の進行方向に極細ガラスキャピラリーを当てがい、そのたわみ量を計測することで「核が（周囲の細胞膜を押しのけて）進もうとする力」を計測した。ガラスキャピラリーの物性測定、すなわち「どれだけの力が加わればどれだけ変形するか」は完了した。また、マイクロインジェクション用のマイクロマニピュレーターを使って、顕微鏡観察下でキャピラリー先端の「筒部分」を神経系前駆細胞に押し当てて保持する装置・手技は完成した。一方、改変Cortical imprint法下での核運動が、in vivoのそれに比較してかなり少ないという問題を見つけたので、現在培養法の改良を実施し運動量が増加するかどうかを検証している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
改変Cortical imprint法下での核運動が、in vivoのそれに比較してかなり少ないという問題があり、現在培養法の改良を実施し対応を試みている。その他はおおむね順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在行っている核の進行に伴う力の計測とともに、核周囲の細胞膜流動の有無と核の運動方向の関係性を検証する予定である。
具体的には、先行研究でも使用したフェムト秒パルスレーザー照射装置を用いて、蛍光標識した細胞膜の一部をスポット状に退色させて、その領域の蛍光強度の戻りを計測する。この実験は組織培養下の脳壁内に細胞を保持したままでも実施・計測できるので、はっきりとした計測結果が得られる可能性は高いと考えている。
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| Causes of Carryover |
予定していた機器の購入が延びたことや、コロナウイルス蔓延にともなう学会のオンライン化により出張費が減ったため、次年度使用額が生じた。次年度に機器購入を行う予定である。
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