2013 Fiscal Year Annual Research Report
メゾスコピック領域で見られる生物の機械的で熱的な動作のしくみと操作
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23687021
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
鈴木 団 早稲田大学, 重点領域研究機構, 主任研究員(研究院准教授) (40350475)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 共焦点顕微鏡 / 生物物理 / 分子モーター / 細胞・組織 / 生体分子 |
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| Research Abstract |
従来の生物学では多くの場合にマクロスケールのパラメータとして捉えられる（１）「仕事（力）」と（２）「熱（温度）」という２つのエネルギー量を、メゾスケールで扱える技術を開発し、新規で生物学的に重要な事象の発見を目的とする。2013年度は、（１）昨年度までに準備を進めていた論文について、追加の実験を行った。また（２）昨年度までに改良に成功していたナノ温度計を培養細胞HeLaへ応用した。HeLa細胞にはふりかけるだけで自発的にとりこまれること、エンドサイトーシスで取り込まれた後は酸性オルガネラであるエンドソームに存在すること、エンドソーム内と細胞外とに温度差の無いことが確認された。さらに一個の細胞からの発熱を検出する試みに成功した。細胞内Ca2+濃度を強制的に急上昇させると、細胞内の各部位で温度の上昇が観察された。温度上昇の時間変化は、部位毎に異なっていた。また細胞全体のCa2+濃度上昇と温度変化とを比較すると、正の相関が見られた。これは個々で見られた発熱現象の熱源が、Ca2+によって活性化される分子または機構であることを示唆している（Takei, Y., Arai, S., Murata, A, Takabayashi, M., Oyama, K., Ishiwata, S., Takeoka, S. and Suzuki, M. , ACS Nano, 8(1), 198-206, 2014）。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A Nanoparticle-Based Ratiometric and Self-Calibrated Fluorescent Thermometer for Single Living Cells2014
Author(s)
Takei, Y., Arai, S., Murata, A, Takabayashi, M., Oyama, K., Ishiwata, S., Takeoka, S. and Suzuki, M.
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Journal Title
ACS Nano
Volume: 8(1)
Pages: 198-206
DOI
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[Presentation] Thermal activation of cardiac thin filaments induces contraction without intracellular Ca2+ releases: studies with cardiomyocytes and an in vitro motility assay.2014
Author(s)
Oyama, K., Ishii, S., Arai, T., Shintani, S.A., Itoh, H., Fukuda, H., Suzuki, M. and Ishiwata, S.
Organizer
Biophysical Society the 58th Annual Meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA
Year and Date
20140215-20140219
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[Presentation] Bleb formation in a HeLa cell induced by temperature gradient.2014
Author(s)
Arai, T., Isaka, A., Oyama, K., Itoh, H., Seto, Y., Suzuki, M. and Ishiwata, S.
Organizer
Biophysical Society the 58th Annual Meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA
Year and Date
20140215-20140219
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[Presentation] Actin filament remodeling in cell-sheet by mechanical stretch2013
Author(s)
Suzuki, M., Kawauchi, K., Chai, E.C., Yamauchi, S., Ishiwata, S. and Fujita, H.
Organizer
The 51st Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
Place of Presentation
京都
Year and Date
20131028-20131030
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[Presentation] Ca2+-coupled local thermogenesis in a single HeLa cell measured by polymeric nanoparticles as ratiometric nanothermometers.2013
Author(s)
Takei, Y., Arai, S., Murata, A., Takabayashi, M., Oyama, K., Ishiwata, S., Takeoka, S. and Suzuki, M.
Organizer
The 5th EMBO Meeting
Place of Presentation
Amsterdam, Holland
Year and Date
20130921-20130924
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