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In vitro再構成による運動性細胞の極性獲得機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K14497
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生物物理学
研究機関早稲田大学

研究代表者

宮崎 牧人  早稲田大学, 理工学術院, 助教 (40609236)

研究協力者 田邊 正敏  
鈴木 和也  
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 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード細胞運動 / 細胞骨格 / アクトミオシン / 分子モーター / 自発的対称性の破れ / 生物物理 / 葉状仮足
研究成果の概要

細胞はアクチン線維の重合力で膜を押し広げることで移動する。アクチン線維が膜を押す力の反作用とミオシンの牽引力で、細胞の前から後に向かってアクチンの流れが維持されるために一方向に動けると考えられている。しかし移動する前の細胞は円盤状で、アクチン流動も細胞膜から中央に向かう点対称性を示すため、細胞には前後がない。そこで本研究では、無極性の細胞が一方向に動き出せる仕組みの解明を目的として、カエル卵抽出液を油中液滴に封入した人工細胞系を構築し、アクチン流動の再現に成功した。さらに液滴の直径が小さくなると、アクチン流動が空間非対称化する現象を発見し、転移点がアクチン重合活性に依存することを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Spatial confinement of active microtubule networks induces large-scale rotational cytoplasmic flow2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Suzuki, Makito Miyazaki, Jun Takagi, Takeshi Itabashi, and Shin’ichi Ishiwata
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 114 号: 11 ページ: 2922-2927

    • DOI

      10.1073/pnas.1616001114

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 構成的アプローチによる細胞骨格の自己組織化メカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      宮崎 牧人
    • 学会等名
      日本液晶学会討論会・液晶交流会
    • 発表場所
      弘前大学,青森
    • 年月日
      2017-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatial confinement of active microtubule networks induces large-scale rotational cytoplasmic flow2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Suzuki, Makito Miyazaki, Jun Takagi, Takeshi Itabashi, and Shin’ichi Ishiwata
    • 学会等名
      The 54th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞骨格のin vitro再構成:細胞骨格が司る細胞機能発現機構の解明を目指して2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎 牧人
    • 学会等名
      『細胞を創る』研究会9.0
    • 発表場所
      早稲田大学,東京
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞骨格構造のin vitro再構成2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎 牧人
    • 学会等名
      第6回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      北海道大学,北海道
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamic properties of bio-motile systems as a liquid-crystalline structure2016

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichi Ishiwata, Makito Miyazaki, Katsuhiko Sato, Koutaro Nakagome, Kazuya Suzuki, Jun Takagi, Yuta Shimamoto, and Takeshi Itabashi
    • 学会等名
      26th International Liquid Crystal Conference (ILCC 2016)
    • 発表場所
      Kent State University, OH, USA
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Self-organization of active cytoskeletal networks in a cell-sized confined space2016

    • 著者名/発表者名
      Shin’ichi Ishiwata, Makito Miyazaki, Masataka Chiba, and Kazuya Suzuki
    • 学会等名
      Biophysical Society 2016 Thematic Meetings “Engineering Approaches to Biomolecular Motors: From in vitro to in vivo”
    • 発表場所
      Simon Fraser University, Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] In vitro reconstitution of active cytoskeletal networks in cell-sized droplets2016

    • 著者名/発表者名
      Makito Miyazaki, Kazuya Suzuki, and Shin’ichi Ishiwata
    • 学会等名
      EMN (Energy Materials Nanotechnology) Meeting on Droplets 2016
    • 発表場所
      San Sebastian, Spain
    • 年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reconstitution of actin cytoskeleton in a cell-sized confined space2015

    • 著者名/発表者名
      Makito Miyazaki, Masataka Chiba, Hiroki Eguchi, Takashi Ohki, and Shin’ichi Ishiwata
    • 学会等名
      The 53rd Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞サイズ閉鎖空間内でのアクトミオシンリングの自発形成と収縮2015

    • 著者名/発表者名
      宮崎牧人
    • 学会等名
      第5回分子モーター討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-06-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 世界初・人工細胞で「細胞質流動」の再現に成功

    • URL

      https://www.waseda.jp/top/news/49174

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 早大、大きさを自在に制御できる人工細胞システムで細胞質流動を再現

    • URL

      http://news.mynavi.jp/news/2017/03/07/230/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 「細胞質流動」の再現に成功!人工細胞を作って、細胞の仕組みを解明する

    • URL

      https://academist-cf.com/journal/?p=4063

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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