単一細胞アポトーシス誘導・検出系の開発とそれを利用した血管石灰化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 19770163
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 細胞生物学
• 研究機関: 大阪大学 (2009); 東京大学 (2007-2008)
• 研究代表者: 木原 隆典 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (90436535)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,740千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 540千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: ナノプローブ / 原子間力顕微鏡 / アポトーシス / 一細胞 / TRAIL / ナノ針 / 石灰化 / 単一生細胞内mRNA検出 / モレキュラービーコン / 単一生細胞内酵素活性 / MPCポリマー / FRET型センサー分子 / 血管石灰化

研究概要

本研究は、細胞現象の一つである自発的細胞死(アポトーシス)を単一細胞レベルで検出・誘導する技術の開発を行った。細胞内酵素あるいはmRNAを検出可能なナノプローブを新規に作成し、細胞に直接挿入することで、単一細胞レベルでアポトーシスの検出に成功した。また、固定化アポトーシス誘導因子を用いて複数細胞にアポトーシスを誘導することに成功した。さらに単一細胞にアポトーシスを誘導する技術に発展させているところである。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a method to evaluate caspase-3 activity in a single cell using a nanoneedle and a fluorescent probe (2009)
  • 著者名/発表者名: Kihara, T., Nakamura, C., Suzuki, M., Han, S.W., Fukazawa, K., Ishihara, K., Miyake, J.
  • 雑誌名: Biosensors and Bioelectronics 25 ページ: 22-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical role of the nucleus in a cell in terms of elastic modulus (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugitate, T., Kihara, T., Liu, X.Y., Miyake, J.
  • 雑誌名: Current Applied Physics 9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a method to evaluate caspase-3 activity in a single cell using a nanoneedle and a fluorescent probe (2009)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 雑誌名: Biosensors and Bioelectronics 25 ページ: 22-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical role of the nucleus in a cell in terms of elastic modulus (2009)
  • 著者名/発表者名: SUGITATE, Toshihiro
  • 雑誌名: Current Applied Physics 9
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞操作技術 遺伝子導入技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典
  • 雑誌名: Medical Bio (September) ページ: 46-49
• [雑誌論文] Modulation of SRF-dependent gene expression by association of SPT16 with MKL1 (2008)
  • 著者名/発表者名: Kihara, T., Kano, F., Murata, M.
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 314 ページ: 629-637
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intercellular accumulation of type V collagen fibrils in accordance with cell aggregation (2008)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 144 ページ: 625-633
  • NAID: 10024913455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of SRF-dependent gene expression by association of SPT16 with MKL1 (2008)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 314 ページ: 629-637
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノテクノロジーを用いた細胞操作 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三宅 淳
  • 雑誌名: 分死細胞治療 7 ページ: 18-25
• [雑誌論文] Nanoneedle surface modification with 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer to reduce nonspecific protein adsorption in a living cell (2007)
  • 著者名/発表者名: Kihara, T., Yoshida, N., Mieda, S., Fukuzawa, K., Nakamura, C., Ishihara, K., Miyake, J.
  • 雑誌名: NanoBiotechnology 3 ページ: 127-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoneedle surface modification with 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer to reduce nonspecific protein adsorptio (2007)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 雑誌名: NanoBiotechnology 3 ページ: 127-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successive detection of insulin-like growth factor-II bound to receptors on a living cell surface using an AFM
  • 著者名/発表者名: HAN, Sung-Woong
  • 雑誌名: Journal of Molecular Recognition (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] Development of a detection method for intracellular mRNA using in situnanoprobe (2009)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 学会等名: APBioChEC'09
  • 発表場所: Kobe, Hyogo
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] AFMを用いたバイオ分子・細胞の力学的計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三宅淳
  • 学会等名: 日本機械学会第20回バイオフロンティア講演会
  • 発表場所: 和歌山県民文化会館, 和歌山
  • 年月日: 2009-11-08
• [学会発表] 先鋭化AFM探針の貫通現象と細胞表層構造との関係について (2009)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典
  • 学会等名: 日本機械学会 第20回バイオフロンティア講演会
  • 発表場所: 和歌山県民文化会館, 和歌山
  • 年月日: 2009-11-07
• [学会発表] A novel method of cell discrimination by mechanical detection between cytoskeletal marker protein and antibody immobilized on nanoneedle (2009)
  • 著者名/発表者名: MIEDA, Shingo
  • 学会等名: 第47回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 徳島文理大学, 徳島
  • 年月日: 2009-11-01
• [学会発表] Molecuiar Beacon修飾ナノ針を用いた生細胞のmRNA解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村史
  • 学会等名: 第61回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学, 愛知
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 異なる先端サイズのAFMプローブを用いた細胞表層構造の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉立年弘
  • 学会等名: 第61回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学, 愛知
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 抗体修飾ナノ針を用いた生細胞のマーカータンパク質解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三枝真吾
  • 学会等名: 第61回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学, 愛知
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] カーボンナノチューブフォレストを電子供与媒体としたヒドロゲナーゼからの電気化学的水素発生デバイスの作成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典
  • 学会等名: 第61回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学, 愛知
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] モレキュラービーコン修飾ナノ針によるOct4 mRNAの検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 金百合恵
  • 学会等名: 日本化学会 第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学, 福岡
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] モレキュラービーコン修飾ナノ針を用いた細胞内mRNAの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村史
  • 学会等名: 日本化学会 第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学, 福岡
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] ナノ針の細胞挿入効率に対する積層ナノ薄膜の効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 河野景子
  • 学会等名: 日本化学会 第24回生体機能関連化学シンポジウム,第12回バイオテクノロジー部会シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学, 福岡
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] Molecular Beacon修飾ナノ針を用いた細胞内mRNAの検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中村史
  • 学会等名: 2009年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 東京農工大学, 東京
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 細胞内マーカータンパク質の免疫力学測定による細胞選別法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三枝真吾
  • 学会等名: 2009年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 東京農工大学, 東京
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] A method of mechanical force detection of insulin-like growth factor-II bound to receptors on a living cell surface using an AFM (2009)
  • 著者名/発表者名: NAKAMURA, Chikashi
  • 学会等名: ENGINEERING CELL BIOLOGY III
  • 発表場所: Santa Cruz, California, USA
  • 年月日: 2009-08-10
• [学会発表] AFMを用いた細胞内分子検出技術の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典, 他
  • 学会等名: 第2回ナノバイオ若手ネットワーキングシンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-06-12
• [学会発表] AFMを用いた細胞内分子検出技術の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典
  • 学会等名: 第2回ナノバイオ若手ネットワーキングシンポジウム
  • 発表場所: 関西セミナーハウス, 京都
  • 年月日: 2009-06-12
• [学会発表] Culture conditions affecting cellular clump formation accompanying intercellular accumulation of type V collagen fibrils (2009)
  • 著者名/発表者名: UCHIDA, Kenji
  • 学会等名: 8th Pan-Pacific Connective Tissue Societies Symposium
  • 発表場所: Yokosuka, Kanagawa
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] Intercellular accumulation of type V collagen fibrils in accordance with cell aggregation (2009)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 学会等名: 8th Pan-Pacific Connective Tissue Societies Symposium
  • 発表場所: Yokosuka, Kanagawa
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] Development of in situ molecular sensor by using nanoneedle technology (2008)
  • 著者名/発表者名: Kihara, T., et al.
  • 学会等名: NanoBio Seoul 2008
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] Development of in situ FRET sensor for cell apoptosis by using nanoneedle technology (2008)
  • 著者名/発表者名: Kihara, T., et al.
  • 学会等名: Biosensors 2008
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2008-05-14
• [学会発表] キメラ型FRETセンサー蛋白質の構築とカスパーゼ応答の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木原 隆典
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 立教大学,東京
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] In situナノプローブを用いたRNA解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木原 隆典
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 立教大学,東京
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Development of FRET based in situ sensor for caspase-3 by using nanoneedle technology (2008)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 学会等名: 2nd AFM BioMed Conference
  • 発表場所: Monterey, LA, USA
• [学会発表] Development of FRET based in situ sensor for caspase-3 by using nanoneedle technology (2008)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 学会等名: 細胞情報国際シンポジウム
  • 発表場所: Kobe, Hyogo
• [学会発表] Development of a caspase-3 probe functioned on the surface of nanoneedle to evaluate the enzyme activities in single living cell (2008)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典
  • 学会等名: 第46回生物物理学会年会
  • 発表場所: 博多, 福岡
• [学会発表] 単一生細胞内での酵素活性定量のための固相型プローブの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典
  • 学会等名: 第60回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 仙台, 宮城
• [学会発表] Cell Surgeryを利用した1細胞内分子計測技術MOMENT法の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典
  • 学会等名: 分子情報生命科学スクーリング
  • 発表場所: 和光, 埼玉
• [学会発表] AFMを用いた細胞操作技術(セルサージェリー) (2008)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典
  • 学会等名: ナノバイオ若手NWシンポジウム
  • 発表場所: 三島, 静岡
• [学会発表] In situナノプローブを用いたRNA解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 木原隆典
  • 学会等名: 第60回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 仙台, 宮城
• [学会発表] Surface modification of nanoneedle with 2-methacryloyloxyethyl phosphorylchorine (MPC) polymers for improving the biocompatibility with cell interior (2007)
  • 著者名/発表者名: HIHARA, Takanori
  • 学会等名: 第45回生物物理学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜,神奈川
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] Development of nanoprobe for inner cell function (2007)
  • 著者名/発表者名: Kihara, T., et al.
  • 学会等名: CNSI-CNBI Symposium on NanoBiotechnology
  • 発表場所: LA, USA
  • 年月日: 2007-11-01
• [学会発表] Cell Surgery (2007)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 学会等名: Swiss-Japan Symposium on Nanobio 2007
  • 発表場所: The University of Tokyo, Tokyo
  • 年月日: 2007-10-11
• [学会発表] MPC(2-methacryloyloxyethyl phosphorylchorine)ポリマーを用いたナノ針表面修飾効果の検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 木原 隆典
  • 学会等名: 第59回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 広島大学,広島
  • 年月日: 2007-09-25
• [学会発表] Development of nanoprobe for inner cell function (2007)
  • 著者名/発表者名: KIHARA, Takanori
  • 学会等名: CNSI-CNBI Symposium on NanoBiotechnology
  • 発表場所: UCLA, LA, USA