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遺伝子組換法による表面固定型キメラタンパク質の設計と再生医療用ES細胞の増殖制御

研究課題

研究課題/領域番号 17655074
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生体関連化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

赤池 敏宏  東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 教授 (30101207)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードマトリックス工学 / 両親媒性高分子 / ES細胞 / 再生医療 / ES細胞の接着・増殖制御 / E-カドヘリン / N-カドヘリン / 人工フィーダー層 / LIFモデルタンパク質 / LIF固定表面 / 新規のマトリックス分子
研究概要

本研究においては両親媒性糖鎖高分子(PVLA)をマトリックスとして用いることで、肝細胞の接着・機能制御を成功させた経験を生かし新たな研究を行った。
すなわち細胞間接着のような複雑な相互作用の系を、一種類の分子間相互作用に基づく細胞-接着基質間相互作用へ置き換えるために、E-カドヘリンの細胞外ドメインとIgG (Immunoglobulin G)のFc領域との融合タンパク質というポリスチレン等の表面上へ安定に吸着固定できるマトリックス型のモデル分子の作成も行い、各種幹細胞の機能制御やES細胞の新規培養維持法の開発などを行った。さらに細胞間接着分子であるカドヘリン分子群に着目し、神経系の細胞や心筋細胞で強い発現が見られるN-カドヘリンの融合タンパク質を作製した。未分化な胚性奇形腫細胞や神経幹細胞の分化誘導に与えるN-カドヘリンの影響を検討した結果、N-カドヘリンを介した細胞間接着の量的変化が細胞の分化に強く影響することを確認した。マウスES細胞の未分化維持に必須なLIFのモデルタンパク質も作製し、LIFとE-カドヘリンの共固定表面を用いた培養系を検討した。その結果、人工フィーダー層のモデル化に成功した。
E-カドヘリンを中心のマトリックスとして利用することにより,(1)ES細胞をより効率良く未分化性および多能性を維持したまま,しかも細胞1つ1つが分散した状態で培養でき,(2)キレート剤による継代が可能であるため酵素的・物理的処理による細胞障害性がなく,(3)さらに通常のコロニーを形成する培養法に比べ高い増殖性を付与すること人工フィーダー層モデルを設計することができ,これまでにない新しい培養系を確立することができた。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (12件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] A simple combined floating and anchored collagen gel for enhancing mechanical strength of culture system.2007

    • 著者名/発表者名
      I.Harada, T.Akaike
    • 雑誌名

      J. Biomed. Mater. Res. A. 80

      ページ: 123-130

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Primary hepatocyte survival on non-integrin-recognizable matrices without the activation of Akt signaling.2007

    • 著者名/発表者名
      T.Hoshiba, H.Nagahara, C-S.Cho, Y.Tagawa, T.Akaike
    • 雑誌名

      Biomaterials. 28

      ページ: 1093-1104

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of photo-immobilization of epidermal growth factor on the cellular behaviors.2006

    • 著者名/発表者名
      K.Ogiwara, M.Nagaoka, C-S.Cho, T.Akaike
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 345

      ページ: 255-259

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface functionalization of inorganic nano-crystals with fibronectin and E-cadherin chimera synergistically accelerates trans-gene delivery into embryonic stem cells.2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kutsuzawa, E.H.Chowdhury, M.Nagaoka, K.Maruyama, Y.Akiyama, T.Akaike
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 350

      ページ: 514-520

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Epidermal growth factor signaling for matrix-dependent cell proliferation and differentiation in primary cultured hepatocyte.2006

    • 著者名/発表者名
      S-H.Kim, T.Akaike
    • 雑誌名

      Tissue Engineering 13

      ページ: 601-609

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] E-cadherin-coated plates maintain pluripotent ES cells without colony formation.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nagaoka, U.Koshimizu, S.Yuasa, F.Hattori, H.Chen, T.Tanaka, M.Okabe, K.Fukuda, T.Akaike
    • 雑誌名

      PLoS ONE 1

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Advances in Fabrication of Calcium Phosphate Nano-composites for Smart Delivery of DNA and RNA to Mammalian Cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury E.H., Akaike T.
    • 雑誌名

      Current Analytical Chemistry 1

      ページ: 187-192

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Drastic effect of nanoapatite particles on liposome-mediated mRNA delivery to mammalian cells.2005

    • 著者名/発表者名
      Zohra F.T., Chowdhury E.H., Nagaoka M., Akaike T.
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry 345

      ページ: 164-166

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Integrin-Supported Fast Rate Intracellular Delivery of Plasmid DNA by Extracellular Matrix Protein Embedded Calcium Phosphate Complexes,2005

    • 著者名/発表者名
      Chowdhury E.H., Nagaoka M., Ogiwara K., Zohra F.T., Kutsuzawa K., Tada S., Kitamura C., Akaike T.
    • 雑誌名

      Biochemistry 44

      ページ: 12273-12278

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Construction of a novel extracellular matrix using a new genetically engineered epidermal growth factor fused to IgG-Fc.2005

    • 著者名/発表者名
      Ogiwara K., Nagaoka M., Cho C-S., Akaike T.
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters, 27

      ページ: 1633-1637

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Role of E-cadherin molcules in speroid formation of hepatocytes adhered on galactose-carring polymer as an artificial asialoglycoprotein model2005

    • 著者名/発表者名
      Takei R., Suzuki D., Hoshiba T., Nagaoka M., Seo S.J., Cho C.S., Akaike T.
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters 27

      ページ: 1149-1156

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ES細胞から肝臓の発生・再構築を目指して、その薬理学的応用2005

    • 著者名/発表者名
      田川陽一, 赤池敏宏
    • 雑誌名

      Pharm Tech Japan, 21

      ページ: 2051-2054

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 再生医療の基礎シリーズ4 再生医療のためのバイオエンジニアリング2006

    • 著者名/発表者名
      赤池敏宏
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] ティッシュエンジニアリング2005 田畑泰彦、岡野光夫編2005

    • 著者名/発表者名
      荻原一隆, 長岡正人, 赤池敏宏
    • 出版者
      日本医学館 「材料表面修飾とティッシュエンジニアリング:キメラタンパク質を用いた細胞接着応答の制御」
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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