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免疫細胞における時空間情報処理特性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K12138
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生命・健康・医療情報学
研究機関東京大学

研究代表者

澤井 哲  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20500367)

研究分担者 片桐 晃子  北里大学, 理学部, 教授 (00322157)
木梨 達雄  関西医科大学, 医学部, 教授 (30202039)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード走化性 / 免疫細胞 / 数理モデル / 生命情報 / 好中球 / 細胞運動 / マイクロ流体デバイス / 細胞遊走
研究成果の概要

本研究では、免疫細胞の移動を決定する、複雑な外部環境の時空間的情報処理の理解を目的とした。時空間的に変化する誘引分子fMLPの濃度プロフィールにたいして、好中球様細胞HL60がどのように応答するかを、微小流路系を用いた勾配形成とその操作によって、おもにライブセルイメージングを中心に解析した。その結果、HL60細胞はfMLP濃度上昇にたいして大きな変化を示し、濃度減少にたいして小さな変化を示すこと、同様の応答の非対称性がCdc42の一過的な活性変化でみられることが明らかになった。こうした特性は、免疫監査における細胞遊走の働きとその仕組の理解につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件、 招待講演 9件) 図書 (4件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Fold-change detection and scale-invariance of cell-cell signaling in social amoeba2017

    • 著者名/発表者名
      Kamino, K, Kondo, Y., Nakajima, A., Honda-Kitahara M., Kaneko, K., Sawai S.
    • 雑誌名

      Proc. Nat. Acad. Sci. USA

      巻: 114 号: 21

    • DOI

      10.1073/pnas.1702181114

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Microfluidic lighthouse: an omnidirectional gradient generator2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Nakajima, Motohiko Ishida, Taihei Fujimori, Yuichi Wakamoto, Satoshi Sawai
    • 雑誌名

      Lab on Chip

      巻: 16(22) 号: 22 ページ: 4382-4394

    • DOI

      10.1039/c6lc00898d

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 変動する誘引物質濃度勾配への好中球様HL60細胞の追従性能の解析2018

    • 著者名/発表者名
      石田 元彦
    • 学会等名
      新学術領域「数理シグナル」第2回公開シンポジウム 若手研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動く細胞の情報処理特性の理解に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      澤井 哲
    • 学会等名
      自然科学研究機構新分野創成センターシンポジウム「分野横断・分野融合研究による生命創成を探究する新しい科学の創成」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞性粘菌にみる微生物の集団性:振動、波、走化性2017

    • 著者名/発表者名
      澤井 哲
    • 学会等名
      第4回ERATO学術セミナー
    • 発表場所
      筑波大学総合研究棟(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2017-02-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時空間的に変化する誘引物質場における好中球様HL60細胞の走化性運動の解析(ポスター)2017

    • 著者名/発表者名
      石田元彦
    • 学会等名
      定量生物の会第8回年会
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2017-01-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatio-temporal constraints on cellular sensing: what it means for universal biology2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Sawai
    • 学会等名
      International Symposium of the origin of life ? synergy among the RNA: protein and lipid worlds
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 進行波刺激に対するHL60細胞の応答解析2017

    • 著者名/発表者名
      石田 元彦
    • 学会等名
      新学術領域「数理シグナル」若手研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 動的な誘引場における好中球様HL60細胞の走化性解析2017

    • 著者名/発表者名
      石田 元彦
    • 学会等名
      新学術領域「数理シグナル」第1回若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 走化性細胞遊走の時空間情報処理特性2017

    • 著者名/発表者名
      中島昭彦
    • 学会等名
      2017年度応用数理学会 数理医学サブシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemotactic analysis of neutrophil-like HL60 cells based on cells persistent polarity and immediate responsiveness to chemoattractant2017

    • 著者名/発表者名
      石田 元彦
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 走化性における適応応答依存的な時間情報コーディング2016

    • 著者名/発表者名
      澤井 哲
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会シンポジウム「シグナル伝達における時間情報のコーディングシステム」
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ライブセルイメージングと薬剤実験に基づく動的な誘引物質勾配場におけるHL60細胞の走化性運動の解析2016

    • 著者名/発表者名
      石田元彦 中島昭彦 澤井哲
    • 学会等名
      生物物理学会第54回年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Microfluidic analysis of collective cell migration during contact-following in Dictyostelium2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Sawai
    • 学会等名
      STATPhys26
    • 発表場所
      Centre de Congres de Lyon(Lyon, France)
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Microfluidic analysis of persistence and reorientation of cell migration during contact-following in Dictyostelium2016

    • 著者名/発表者名
      澤井 哲
    • 学会等名
      第68回日本細胞生物学会年会ミニシンポジウム
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-06-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Delineating temporal and spatial aspects of directional sensing in migrating cells2016

    • 著者名/発表者名
      中島 昭彦
    • 学会等名
      4th Annual Winter Q-Bio Meeting
    • 発表場所
      Oahu - Sheraton Waikiki, Hawaii
    • 年月日
      2016-02-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Revisiting cell migration mechanisms of crawling cells2016

    • 著者名/発表者名
      澤井 哲
    • 学会等名
      定量生物学会 東京シンポジウム
    • 発表場所
      京大学駒場Ⅱキャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymmetric chemotaxis response of neutrophil-like HL60 cells to temporally increasing/decreasing fMLP gradient stimulus2016

    • 著者名/発表者名
      石田 元彦
    • 学会等名
      定量生物学会 東京シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学駒場Ⅱキャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的なfMLP勾配刺激にたいする好中球様 HL60細胞の走化性応答2015

    • 著者名/発表者名
      石田 元彦
    • 学会等名
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会及び第88回日本生化学大会合同大会)
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Dissecting temporal and spatial information for direction sensing in migrating cells2015

    • 著者名/発表者名
      中島 昭彦
    • 学会等名
      ICSB2015 (16th International Conference on Systems Biology)
    • 発表場所
      Biopolis, Singapore
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 物理科学雑誌パリティ『特集 ゆらぎと構造からみる非平衡の世界』 Vol.32 (11)「細胞内反応場のゆらぎと細胞運動」2017

    • 著者名/発表者名
      石原秀至、澤井哲
    • 総ページ数
      71
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 実験医学35(5)増刊号「時空間的なシグナルの検出とは何か ―這いまわる細胞の走化性を例に」2017

    • 著者名/発表者名
      澤井 哲
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      羊土社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 生物物理56(2)「動く細胞が読み取る時間と空間:走化性のパラドクスと整流作用」(カバーイラスト)2016

    • 著者名/発表者名
      中島昭彦, 石原秀至, 澤井 哲
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      日本生物物理学会
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Chemotaxis: Methods and Protocols 2nd Ed. (Dale Hereld, Tian Jin編) Methods in Molecular Biology 1407, "Dissecting Spatial and Temporal Sensing in Dictyostelium Chemotaxis Using a Wave Gradient Generator" DOI: 10.1007/978-1-4939-3480-5_82016

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, A., Sawai, S.
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 生命システムの物理学 澤井研究室

    • URL

      http://sawailab.c.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 流体流制御装置及び流体流制御方法2016

    • 発明者名
      澤井哲 中島昭彦
    • 権利者名
      澤井哲 中島昭彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2024-12-25  

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