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セミ人工細胞開発による遊走細胞の前後極性創成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 17KT0110
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 構成的システム生物学
研究機関山口大学

研究代表者

岩楯 好昭  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40298170)

研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードアメーバ運動 / 細胞運動 / ミオシン / アクチン / メカノセンシング / 細胞遊走 / ケラトサイト / ストレスファイバ
研究成果の概要

ケラトサイトは紡錘型の細胞体の前方に三日月型の広大な葉状仮足を持った形状を維持したまま移動運動する。細胞の中でアクトミオシンの束であるストレスファイバが細胞の移動方向とは必ず垂直に配置している。本研究では細胞外の基質の硬さなど機械的な刺激を細胞が感知してアクトミオシンの機能で細胞の前後極性が決めるメカニズムを検討した。ケラトサイトのストレスファイバを人為的に破壊すると、細胞の前後極性が不安定になった。また、ケラトサイトとは全く異なるオオアメーバを弾性基質上に接着させ弾性基質を繰り返し伸展させ外部から機械的な刺激を与えると、オオアメーバは仮足を退縮させ、伸展と垂直な方向に前後極性を形成させた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オオアメーバが繰り返し基質伸展に応答して前後極性を形成したことから、外部からの機械的刺激に応答して前後極性を形成させるメカニズムは、ケラトサイトにとどまらない普遍的な前後極性形成メカニズムであることがわかった。さらに、オオアメーバが外部からの機械的な刺激に対して前後極性を形成させる時に、ストレスファイバ(アクトミオシン)の自律的形成がどのように起きるか検討している。本研究をさらに発展させれば、化学的な試薬を用いない非侵襲な方法で、細胞の移動方向の制御が可能になる。これはがん転移の制御や、傷跡の残らない傷修復など新しい医療応用に発展する可能性を持つ。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Actin-binding domains mediate the distinct distribution of two Dictyostelium Talins through different affinities to specific subsets of actin filaments during directed cell migration2019

    • 著者名/発表者名
      Tsujioka, M., Uyeda, T.Q.P., Iwadate, Y., Patel, H., Shibata, K., Yumoto, T. and Yonemura, S.
    • 雑誌名

      PloS one

      巻: 14 号: 4 ページ: e0214736-e0214736

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0214736

    • NAID

      120006812012

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 車輪細胞見つけた!2019

    • 著者名/発表者名
      沖村千夏,谷口篤史,野中茂紀,岩楯好昭
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 59 号: 2 ページ: 094-096

    • DOI

      10.2142/biophys.59.094

    • NAID

      130007620405

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rotation of stress fibers as a single wheel in migrating fish keratocytes2018

    • 著者名/発表者名
      Okimura, C., Taniguchi, A., Nonaka, S. and Iwadate, Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 10615-10615

    • DOI

      10.1038/s41598-018-28875-z

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sensing of substratum rigidity and directional migration by fast-crawling cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Okimura, C., Sakumura, Y., Shimabukuro, K. and Iwadate, Y.
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 97 号: 5 ページ: 052401-052401

    • DOI

      10.1103/physreve.97.052401

    • NAID

      120006537398

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Directional cell migration in response to repeated substratum stretching2017

    • 著者名/発表者名
      Okimura C. and Iwadate Y.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 10 ページ: 101002-101002

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.101002

    • NAID

      210000134518

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Rigidity sensing for directional migration in fast crawling cell2020

    • 著者名/発表者名
      Iwadate Y.
    • 学会等名
      Active Matter Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 魚類表皮ケラトサイトのストレスファイバの回転に伴う核と細胞膜の運動2020

    • 著者名/発表者名
      沖村千夏、岩楯好昭
    • 学会等名
      生体運動合同班会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] エレポマシン雷神(ハンディエレクトロポレーター)2019

    • 著者名/発表者名
      岩楯好昭
    • 学会等名
      イノベーションジャパン2019 -大学見本市-
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Movement of inner nucleus and outer cell membrane of a rotating stress fiber-wheel in a migrating keratocyte2019

    • 著者名/発表者名
      Okimura C. and Iwadate Y.
    • 学会等名
      第57回生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アメーバ運動する線虫精子の牽引力測定2019

    • 著者名/発表者名
      ジャニサ、吉村翠、江本光、沖村千夏、岩楯好昭 、島袋勝弥
    • 学会等名
      生体運動合同班会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ゾウリムシ表層シート繊毛の頭から広がるメタクロナールウェーブ2019

    • 著者名/発表者名
      中尾 元、沖村千夏、堀 学、岩楯好昭
    • 学会等名
      生体運動合同班会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 速いアメーバ細胞の Rigidity Sensing2019

    • 著者名/発表者名
      沖村千夏、作村諭一、島袋勝弥、岩楯好昭
    • 学会等名
      生体運動合同班会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚類ケラトサイトの遊走メカニズムに微小管は必要ない2018

    • 著者名/発表者名
      中嶋仁珠、沖村千夏、岩楯好昭
    • 学会等名
      生物物理学会第56回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞性粘菌や好中球の基質の硬さ感知2018

    • 著者名/発表者名
      沖村千夏、作村諭一、島袋勝弥、岩楯好昭
    • 学会等名
      生物物理学会第56回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚類ケラトサイトのストレスファイバの車輪2018

    • 著者名/発表者名
      沖村 千夏、 谷口 篤史、野中 茂紀、 岩楯 好昭
    • 学会等名
      生体運動合同班会議
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚類表皮の遊走細胞ケラトサイトの車輪2017

    • 著者名/発表者名
      沖村千夏、谷口篤史、野中茂紀、岩楯好昭
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会シンポジウム「先端イメージングが解き明かす新しい細胞像」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A wheel for migration in fish keratocyte2017

    • 著者名/発表者名
      沖村 千夏、 谷口 篤史、野中 茂紀、 岩楯 好昭
    • 学会等名
      生物物理学会第55回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Sources of metachronal wave in Paramecium cilia2017

    • 著者名/発表者名
      日俣直彦、沖村千夏、堀学、岩楯好昭
    • 学会等名
      生物物理学会第55回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] エレクトロポレーション用電極付きキュベット2020

    • 発明者名
      山本朋彦、岩楯好 昭、沖村千夏、継山 晴進、二階堂正隆、清木信行
    • 権利者名
      株式会社ヤマガタプラスチック、山口大学
    • 産業財産権種類
      意匠
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2022-12-28  

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