組織拡散を決定する因子としての細胞膜表面糖タンパク構造について

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25462924
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 榮田 智 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (80325662)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佛坂 由可 長崎大学, 病院(歯学系), 講師 (10244089) ; 佐々木 美穂 長崎大学, 病院(歯学系), 助教 (10437874) ; 中村 卓 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (30172406) ; 片山 郁夫 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (80295089)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 細胞膜 / 糖タンパク / SDL仮説

Outline of Annual Research Achievements

組織内の拡散は、細胞膜の存在により運動が制限されると考えられているが、細胞膜の形態や構造、機能などのうち何が拡散に影響を与えているのかはまだよくわかっていない。われわれが水分子の動きを決定する因子として注目したのが細胞膜表面の糖タンパクの存在である。本研究では、細胞膜表面のタンパク構造が細胞膜近傍の水分子の動きを大きく阻害しているとするSlow-Diffusion Layer(SDL)仮説を提唱し、SDL仮説をもとに糖タンパク構造がいかに拡散係数に影響を与えているかを実証することを目的としている。昨年度は、当初計画していたRaster Imaging Correlation Spectroscopy(RICS)解析では細胞膜近傍における流動性の違いを得ることができなかったため、Fluorescence Correlation Spectroscopy(FCS)解析に変更することにより細胞膜上や細胞膜近傍の水分子の動きの違いを拡散係数として捉えることができた。本年度はin vitro拡散強調MRイメージングシステムによるマクロ計測を行っている。camptothecinやStaurosporine、TNF-α、z-VAD-fmkといった薬剤を用いてapoptosisやnecrosisを生じさせ、これらのストレスにより起こる細胞の変化を観察するとともに拡散係数がどのように変化するのかを計測中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在、in vitro拡散強調MRイメージングシステムによるマクロ計測を行っており、順調である。

Strategy for Future Research Activity

今後は、薬剤の他にX線照射などの各種ストレスにより起こる細胞の変化に伴って拡散係数がどのように変化するのかを計測するとともに、SDLの存在を実証し、細胞表面の糖鎖が組織の拡散に与える影響について検証する。最終的に、研究成果を学術論文にまとめ報告したいと考えている。

Causes of Carryover

前年度計画の一部変更に基づくもの。

Expenditure Plan for Carryover Budget

マイクロビーズを用いたSlow-Diffusion Layer(SDL)モデルの作成等、前年度の計画変更分の研究を行うため。