単細胞・多細胞生物進化の熱力学的解明

• 研究課題/領域番号: 15K13617
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 中林 誠一郎 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (70180346)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 単細胞多細胞転移 / 細胞性粘菌 / NADH蛍光 / ATP / NADH / 顕微蛍光測定 / 代謝 / C-dot / fluorescent probes / bioimaging

研究成果の概要

細胞性粘菌の飢餓集合をモデルにして、単細胞生物から多細胞生物への生物学的変化の熱力学的原因を解明した。二匹の粘菌細胞が接近するに伴ってNADH量が減少し、接触したときに最小値を示し、その後細胞の分離とともに上昇する事が判った。細胞性粘菌集団の総NADH 量を，飢餓による集合体形成前後で測定しても、集合体形成により総NADH量は減少した。これら２つの実験結果は、互いに調和的であり、多細胞化の初期過程は、多細胞化によるエネルギー代謝効率改善に支えられたと考える事ができる。

研究成果

• [国際共同研究] Hungary Academy of Sciences(Hungary)
• [国際共同研究] Indian Institute of Technology Bombay(India)
• [雑誌論文] Quantitative comparison of cancer and normal cell adhesion using organosilane monolayer templates: An experimental study on the anti-adhesion effect of green-tea catechins (2016)
  • 著者名/発表者名: Rumi Sakamoto, Eisuke Kakinuma, Kentaro Masuda, Yuko Takeuchi, Kosaku Ito, Kentaro Iketaki, Takahisa Matsuzaki, Seiichiro Nakabayashi, Hiroshi Y. Yoshikawa, Hideaki Yamamoto, Yuko Sato, Takashi Tanii
  • 雑誌名: In Vitro Cellular & Developmental Biology -Animal 巻: 52 号: 8 ページ: 799-805
  • DOI: 10.1007/s11626-016-0049-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Kinesin-driven active substrate giving stochastic mechanical stimuli to cells for characterization (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryuzo Kawamura, Daiki Uehara, Naritaka Kobayashi, Seiichiro Nakabayashi, Hiroshi Y. Yoshikawa
  • 雑誌名: ACS Biomaterials Science & Engineering 巻: 2 号: 12 ページ: 2333-2338
  • DOI: 10.1021/acsbiomaterials.6b00538
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photosensitizer-Conjugated Ultrasmall Carbon Nanodots as Multifunctional Fluorescent Probes for Bioimaging (2016)
  • 著者名/発表者名: A.Loukanov, R.Sekiya, M.Yoshikawa, N.Kobayashi,Y. Moriyasu, S. Nakabayashi
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 巻: 120 号: 29 ページ: 15867-15874
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b11721
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Investigation on Nanoscale Processes on the BaF2(111) Surface in Various Solutions by Frequency Modulation Atomic Force Microscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: N,Kobayashi, R.Kawamura, H.Yoshikawa, S.Nakabayashi.
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 巻: 119 号: 21 ページ: 214308-214308
  • DOI: 10.1063/1.4953233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synchronization using environmental coupling in mercury beating heart oscillators (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Singla, F.Montoya, M.Rivera, S.Tajima, S.Nakabayashi, P.Parmananda.
  • 雑誌名: Chaos 巻: 26 号: 6 ページ: 063103-063103
  • DOI: 10.1063/1.4953014
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Quantitative Evaluation of Cancer Cell Adhesion to Self-Assembled Monolayer-Patterned Substrates by Reflection Interference Contrast Microscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: 4)T. Matsuzaki, K. Ito, K. Masuda, E. Kakinuma, R. Sakamoto, K. Iketaki, H. Yamamoto, M. Suganuma, N. Kobayashi, S. Nakabayashi, T. Tanii, H. Y. Yoshikawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 巻: 120 号: 7 ページ: 1221-1227
  • DOI: 10.1021/acs.jpcb.5b11870
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A temporal semi-stochastic model for pitting corrosion (2016)
  • 著者名/発表者名: H.Singh, S.Nakabayashi.
  • 雑誌名: J.Electroanal.Chem. 巻: 766 ページ: 60-70
  • DOI: 10.1016/j.jelechem.2016.01.033
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Intracellular Imaging of Qdots-Labeled DNA in Cyanobacteria (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Loukanov, V. Zhelyazkov,Y. Hihara, Yukako, S. Nakabayashi,
  • 雑誌名: MICROSCOPY RESEARCH AND TECHNIQUE. 巻: 79 号: 5 ページ: 447-452
  • DOI: 10.1002/jemt.22651
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The emergence of synchrony behavior in weakly coupled electrochemical oscillators via a 'metallic plate (2016)
  • 著者名/発表者名: S.Tajima, H.Singh, S. Nakabayashi, T. Singla, P. Parmananda
  • 雑誌名: J.Electroanal.Chem. 巻: 769 ページ: 16-20
  • DOI: 10.1016/j.jelechem.2016.03.004
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Photosensitizer-Conjugated Ultrasmall Carbon Nanodots as Multifunctional Fluorescent Probes for Bioimaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Seiichiro Nakabayashi
  • 学会等名: Advanced Architectures in Photonics 2016
  • 発表場所: Mykonos Island, Greece
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] Nakabayashi-Yoshikawa Lab
  • URL: http://park.saitama-u.ac.jp/~nakabayashi-lab/index.php?e/FrontPage
• [学会・シンポジウム開催] Advanced Architectures in Photonics 2016 (2016)
  • 発表場所: Mykonos Island, Greece
  • 年月日: 2016-09-25