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2014 Fiscal Year Research-status Report

接着・伝達機能を有する細胞集合体モデルの創成

Research Project

Project/Area Number 26600066
Research InstitutionKanagawa Academy of Science and Technology

Principal Investigator

大崎 寿久  公益財団法人神奈川科学技術アカデミー, 人工細胞膜システムグループ, 研究員 (50533650)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords生体機能模倣 / 脂質 / 生体材料(リポソーム) / マイクロ・ナノデバイス / 合成生物学
Outline of Annual Research Achievements

従来の細胞をモデル化する研究は、単一細胞における機能(代謝や自己複製など)を再現し理解するために単一のリポソームを細胞容器として利用してきた。これに対して、本研究では生体組織の協奏的な機能発現を再現・理解することを究極的な目標とし、単一細胞モデルとなるリポソーム同士を接着することで「細胞集合体モデル」を創成することを目的とする。申請者の均一径リポソームアレイ形成研究を基盤技術(若手B 平成23~24年度)として、本研究ではタンパク質相互作用を介して接着したリポソーム集合体の作成を実施する。さらに、「接着」・「伝達」の機能をモデルに対して付与し、これらを生体組織の萌芽的モデルプラットフォームとして提案することを目指している。
平成26年度は、隣接リポソームを接触させた上で、ビオチン-ストレプトアビジンの特異的結合を利用したリポソームの接着を行った。親水基部分がビオチン化された脂質分子をスプレーする脂質に混合する。また、リポソーム同士が接触した状態で形成されるように条件検討を行った。接触したリポソームアレイに対して、ビオチンと特異的に強く結合するストレプトアビジン(タンパク質)を加え、リポソーム同士を結合(接着)する。リポソーム同士が接着を維持する条件を探索するため、ビオチン化脂質の混合比率や、ストレプトアビジンの散布量について検討を行った。また作成したリポソーム集合体モデルの接着性を経時的に観察することで確認した。接着されたリポソームの数は少ないものの、タンパク質相互作用を介してリポソーム同士を接着し、細胞集合体モデルを作成できることを確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

平成26年度の目標である①タンパク質相互作用を介したリポソームの接着について、条件検討を重ねた結果、その接着の観察と経時的安定性についても評価できていることから、概ね達成できたものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度は、伝達タンパク質を融合した細胞集合体モデルを創ることを目標とする。接着リポソーム集合体に対して伝達タンパク質を融合させ、モデル細胞間での初歩的なコミュニケーション機能を再現することを目指す。伝達タンパク質をリポソーム集合体上で不均一に形成させる手法について検討し、輸送される分子の観察や、リポソーム集合体全体の形状に及ぼす変化を観察する。

Causes of Carryover

平成26年度の研究途上で得られた知見から、リポソーム集合体の接着状態の観察に関して、顕微鏡による高感度での撮影が必要となることが予測された。そこで、消耗品費支出を極力抑制し繰り越すことで、平成27年度予算と合わせて顕微鏡の高感度化を目的とした研究費使用を計画した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

上述の通り、繰り越し分を合わせて顕微鏡高感度化のための微分干渉ユニット、レンズ類の使用を計画している。

Remarks

論文掲載後に随時、追加予定

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014 Other

All Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] LIPOSOME ARRANGEMENT CONNECTED WITH AVIDIN-BIOTIN COMPLEX FOR CONSTRUCTING FUNCTIONAL SYNTHETIC TISSUE2015

    • Author(s)
      Hiroshige Hamano, Toshihisa Osaki, and Shoji Takeuchi
    • Organizer
      The 28th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems
    • Place of Presentation
      エストリル(ポルトガル)
    • Year and Date
      2015-01-20
  • [Presentation] Artificial Cell Membrane Devices for Pharmaceutical Applications2014

    • Author(s)
      Toshihisa Osaki, Koki Kamiya, Kosuke Shibasaki, and Shoji Takeuchi
    • Organizer
      8th International Symposium on Nanomedicine
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛・松山)
    • Year and Date
      2014-12-05
    • Invited
  • [Presentation] MICROFLUIDIC HYDRATION OF DRY LIPID PATTERNS FOR DEVELOPING EPITHELIAL CELL MODEL2014

    • Author(s)
      Hiroshige Hamano, Taishi Tonooka, Toshihisa Osaki, and Shoji Takeuchi
    • Organizer
      The 18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • Place of Presentation
      サンアントニオ(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2014-10-28
  • [Book] Synthetic Biology Volume 12014

    • Author(s)
      Toshihisa Osaki, Koki Kamiya, and Shoji Takeuchi
    • Total Pages
      374(275-291頁)
    • Publisher
      The Royal Society of Chemistry
  • [Book] 生体の科学2014

    • Author(s)
      外岡大志、大崎寿久、竹内昌治
    • Total Pages
      141(500-501頁)
    • Publisher
      医学書院
  • [Remarks] 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー人工細胞膜システムグループ

    • URL

      http://www.newkast.or.jp/innovation/labo/takeuchi_project.html

URL: 

Published: 2016-05-27  

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