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Development of a novel reprogramming method incorporating extracellular pressure environment

Research Project

Project/Area Number 23K16178
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
Research InstitutionInstitute of Science Tokyo (2024)
Tokyo Medical and Dental University (2023)

Principal Investigator

Sugimoto Asuna  東京科学大学, 東京科学大学病院, 助教 (80823830)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
KeywordsPIEZO1 / メカノセンシティブイオンチャネル / メカニカルストレス / 間葉系幹細胞 / 線維芽細胞 / 細胞外圧 / 圧受容体 / ダイレクトリプログラミング / 繊維芽細胞
Outline of Research at the Start

近年,線維芽細胞にリプログラミング因子を導入することで,多能性幹細胞を経ずに,目的の細胞に直接分化誘導する技術である「ダイレクトリプログラミング」技術が開発され,基礎研究,創薬,さらには再生医療において,新たな潮流として注目されている。申請者はこれまで細胞外圧をコントロールすることにより,特定への細胞分化を促進したり抑制したりするメカニズムについて解明をすすめてきた。そこで,これまでに研究してきた細胞外圧負荷による細胞の分化誘導技術とダイレクトリプログラミングの技術を融合させることで,新たな分化誘導法の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this study, to analyze the downstream signaling mechanisms of PIEZO1, we investigated the effects of extracellular pressure on bone marrow-derived mesenchymal stem cells. Focusing on PIEZO1-mediated calcium ion influx and ERK phosphorylation, we found that the influx of extracellular calcium is critical for ERK activation upon PIEZO1 activation. Furthermore, it was suggested that the R-Ras-binding domain of PIEZO1 is involved in this signaling pathway.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞外圧負荷による細胞の分化誘導技術とダイレクトリプログラミングの技術を融合させることで,新たな分化誘導法が開発できる。本研究での研究成果は、PIEZO1の分子機構を応用した分化誘導法の開発の基盤となりうる。

Report

(3 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] C-terminus of PIEZO1 governs Ca2+ influx and intracellular ERK1/2 signaling pathway in mechanotransduction2023

    • Author(s)
      Sugimoto Asuna、Iwata Kokoro、Kurogoushi Rika、Tanaka Manami、Nakashima Yumiko、Yamakawa Yoshihito、Oishi Atsushi、Yoshizaki Keigo、Fukumoto Satoshi、Yamamoto Akihito、Ishimaru Naozumi、Iwamoto Tsutomu
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 682 Pages: 39-45

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.09.080

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] PIEZO1を介した骨髄由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化促進におけるR-Ras結合領域の役割解明2024

    • Author(s)
      杉本明日菜、Muhammad Dhiaulfikri Nauval Hadiana、岩田こころ、黒厚子璃佳、中島結美子、田中眞実、岩本 勉
    • Organizer
      第47回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2026-01-16  

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