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細胞形状の時空間制御に伴う細胞骨格・小器官のダイナミクスと細胞遊走機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K01350
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関千葉大学

研究代表者

菅原 路子  千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30323041)

研究協力者 中西 淳  
長山 和亮  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード細胞遊走 / 細胞内小器官局在 / 光応答性培養基板 / 細胞形状制御 / 微小管局在 / 細胞核 / 細胞骨格 / バイオメカニクス / マイクロパターニング
研究成果の概要

本研究では,紫外光照射による光応答性培養基板を用いて細胞形状を遊走時に見られる二等辺三角形にパターニングし,免疫蛍光染色により微小管および中心体の局在と細胞核の位置を観察した.その結果,細胞形状が極性を有する場合,パターニングしない場合と比較し,中心体が細胞下部に局在することが明らかとなった.その後,微小管分解・再形成後において中心体の局在に変化がみられなかったことから,微小管分布ではなく細胞形状極性が,中心体の細胞高さ方向における位置に影響を及ぼすといえた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞が基質上を這い回る細胞遊走の制御は,再生医療支援を始めとする次世代の医工学分野における基幹技術であり,その確立のためには遊走メカニズムの解明は必要不可欠である.特に,細胞形状の非対称性,すなわち細胞極性の形成や,核と微小管形成中心を結ぶ軸が細胞遊走と関連することは知られていたものの,それらを理論立てて裏付ける研究は皆無であり,細胞遊走メカニズムの全容解明には程遠い状況であった.そのため,これからの医工学分野において本研究成果の学術的意義および社会的意義は大きい.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Dynamics of Actin Stress Fibers and Focal Adhesions during Slow Migration in Swiss 3T3 Fibroblasts: Intracellular Mechanism of Cell Turning2016

    • 著者名/発表者名
      Sugawara, M., Miyoshi, H., Miura, T., Tanaka, H., Tsubota, K. and Liu, H.
    • 雑誌名

      BioMed Research International

      巻: 12 ページ: 5749749-5749749

    • DOI

      10.1155/2016/5749749

    • 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] パターン拘束下における微小管と中心体の三次元分布2018

    • 著者名/発表者名
      瀧上颯太,小祝穂高,吉田一樹,山口和夫,中西淳,菅原路子
    • 学会等名
      日本機械学会第29回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞形状拘束下における微小管および細胞内小器官の分布に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      瀧上颯太,小祝穂高,吉田一樹,山口和夫,中西淳,菅原路子
    • 学会等名
      日本機械学会第31回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Change in cell shape during slow migration in Swiss 3T3 fibroblasts2017

    • 著者名/発表者名
      Michiko Sugawara
    • 学会等名
      The 5th Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics SJB2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞形状拘束に伴う細胞骨格・小器官再形成の解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉田一樹,中西淳,菅原路子
    • 学会等名
      日本機械学会第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] MDCK細胞を用いた円形制限領域における集団細胞遊走解析2017

    • 著者名/発表者名
      半澤拓海,深山達也,野々村真規子,中西淳,菅原路子
    • 学会等名
      日本機械学会第28回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 31.Three-dimensional analysis of Shape change associated with movement of fibroblasts2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Yoshida, Kazuya Okawa, Hao Liu, Michiko Sugawara
    • 学会等名
      International Workshop on Effective Engineering Education (IWEEE)
    • 発表場所
      Kisarazu, Japan
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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