| 研究課題/領域番号 |
19K06540
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分43030:機能生物化学関連
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
湊元 幹太 三重大学, 工学研究科, 教授 (80362359)
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| 研究分担者 |
瀧口 金吾 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (20262842)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 人工細胞 / リポソーム / GUV / 細胞骨格 / 細胞接着 / バキュロウイルス / 脂質二分子膜 / マイクロコンパートメント / 細胞モデル / 再構成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞サイズ（10～20 µm）のリン脂質二分子膜ベシクル（Giant Unilamellar Vesicles; GUVs）を単一の人工細胞に見立ててこれらの細胞モデルを集団とした場合にどんな機能や挙動が現れるかを調べることで、細胞組織のモデル化が可能かを検討する。私たちがこれまでに開発してきた、GUV大量調製技術、組換えバキュロウイルスによる膜タンパク質再構成技術、そして細胞骨格再構成技術の3つを組み合わせることにより、GUVに対して、細胞外の認識・結合を行う細胞接着膜受容体の導入や、受容体へ連絡する細胞骨格の導入などを試みる。膜を挟み内外相互作用する機能を持ったGUVの相互作用を実現する。
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| 研究成果の概要 |
本研究の遂行のため基本技術の改良として１）逆相遠心法で大量調製したGUVへのバキュロウイルス出芽粒子（BV）の膜融合をレーザー共焦点顕微鏡で観察し融合効率が向上する溶媒選択、脂質組成を検討し、特にPEが補助因子として働くことを見出し、球状固体粒子（シリカビーズ）膜担持形成で得た球状支持調製への組換えタンパク質導入を解析した。２）細胞接着関連タンパク質を膜へ導入に資するため、BV保存法の解析、組換えFERMタンパク質(RDX)のBVとの挙動を解析した。３）細胞接着タンパク質によるGUV集積機能の発現を確認した。最後に４）水性二相系微小液滴に細胞骨格（アクチン）等の取込（分配）挙動を検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞はとてもよくできたシステムであるが、設計者はいない。生命の起源からあと、自然に出来てきたものである。現代の細胞、その集まりがもつ仕組みに学んで、何とか、それに近い構造機能の一部でも実現した「人工細胞」が作れないか、という研究は、細胞の持つ生命機能を切り取り際立たせるという意味では、メディカルライフサイエンスに資する発明の基礎にもなりうる。本研究では、細胞接着分子や細胞骨格を導入し、巨大リポソーム（Giant Unilamellar Vesicles; GUVs）等をベースに人工細胞モデル構築を試みた。
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