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細胞性粘菌のcAMPを介した細胞間コミュニケーションに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18038041
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関立命館大学

研究代表者

長野 正道  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (40367991)

研究期間 (年度) 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード細胞性粘菌 / 細胞間コミュニケーション / マイクロウエル / マイクロラボ / 定量測定 / cAMPパルス / 細胞分化 / 外部制御
研究概要

本研究は、単細胞生物でありながら多細胞化する細胞性粘菌をシステムとしての生命研究のモデル生物として採用し、細胞内、細胞間のコントロールメカニズムを解明することを目的とした.細胞性粘菌は細胞間コミュニケーションにパルス状のcAMPを利用する.しかし、cAMP分泌は細胞凝集終了と共にその分泌が止まってしまうという問題が存在した.そこで細胞性粘菌を基板上に形成するマイクロウエルに閉じ込め、細胞群の凝集を止めることでcAMPパルスの発生を長時間安定維持し、細胞分化の外部制御を行うチップ上のマイクロラボを構築し、生命システムの本質を明らかにすることを目指した.
今年度の成果は、(a)MEMS技術を用い、基板上に直径50-200μ、深さ20-50μのマイクロウエルを作成し、その内部に細胞性粘菌を閉じ込めることに成功した.研究の過程で細胞性粘菌の閉じ込めには基板に対する強い材質依存性の存在が判明し、その実現には困難を極めた.しかし最終的に寒天が最適材料であることを明らかにした。しかも寒天であれば、自ら入り込み、数時間以上安定的にウエル中に滞在した.寒天以外ではマイクロウエルに入り込んでもほどなく飛び出してしまう.(b)細胞シミュレーションとの定量比較を可能にするため、距離情報、時間情報と共に、細胞性粘菌のタイムラプス顕微鏡画像を系統的に取得できるシステムを構築した.ここでは細胞性粘菌のcAMPに対する正の走化性を利用し、cAMPの時間変化を細胞の形状変化で判定するという間接的な計測法を採用した.
本研究は初年度としての目標をほぼ達成し、今後は構築したマイクロラボ・オン・チップでcAMPパルスを人工的に生成し、システムとしての生命研究へと展開する予定である.理論的な研究も並行して行い2編の論文を投稿し、現在審査中となっている.

報告書

(1件)
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] External control of the metabolism and the cellular communication by the newly developed micro-grid system2006

    • 著者名/発表者名
      S.Sakurai, R.Kimura, S.Nagano, T.Hiranishi, S.Konishi
    • 雑誌名

      Proceeding of the 4' th International Forum of Post-genome Technologies

      ページ: 495-497

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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