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細胞培養標準化に向けた細胞培養基板の分子レベル評価及びナノ制御された表面の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K12814
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構 (2020-2021)
公益財団法人国際科学振興財団 (2019)

研究代表者

関 禎子  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, NIMS特別研究員 (90773309)

研究分担者 赤池 敏宏  公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主席研究員 (30101207)
後藤 光昭  公益財団法人国際科学振興財団, その他部局等, 主任研究員 (80235001)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード細胞培養 / 細胞培養基質 / カドヘリン / AFM / SPM / QCM / 細胞認識物質 / キメラ抗体 / 標準化 / 培養基質
研究開始時の研究の概要

再生医療の実現には、細胞ソース、培養方法、分化誘導方法、大量培養方法など未だ解決すべき問題がある。特に、細胞培養は再生医療の研究開発で最も重要な技術であり、中でも細胞培養用マトリックスは細胞の増殖や分化誘導に決定的な影響を及ぼすことが知られている。従って、標準化された培養基剤と細胞基質(ディッシュ表面)が不可欠で有り、系統的に評価する必要があると認識する。今回、ディッシュ表面に、我々が設計・開発してきたキメラ型抗体E-カドヘリン-Fc(E-cad-Fc)タンパク質をコーティングし、その表面の吸着状態・機能発現等について解明し、基板コート標準化材としての可能性を評価する。

研究成果の概要

ディッシュ表面に、細胞認識性キメラ型抗体E-カドヘリン-Fc(E-cad-Fc)タンパク質をコーティングし、その表面の吸着状態・機能発現等について解明し、基板コート標準化材としての可能性を評価する目的で研究を行った。E-cad-Fcの吸着状態を液中AFMで解析し、凹凸像に加えAFM探針と試料との吸着力を簡便に被覆状態の指標に利用可能であることを提案し、また、カドヘリン同士のホモフィリック結合の状態をナノスケールで可視化することに成功した。さらにAFMとQCMにより、分子の配向状態を解明した。細胞培養は、基質の材質や表面状態を確認して行うことが重要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

再生医療の基礎となる細胞培養基質の標準化は、バイオマテリアルの発展に繋がり、人類の福祉に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Direct visualization of the extracellular binding structure of E-cadherins in liquid2020

    • 著者名/発表者名
      Shibata-Seki Teiko、Nagaoka Masato、Goto Mitsuaki、Kobatake Eiry、Akaike Toshihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 17044-17044

    • DOI

      10.1038/s41598-020-72517-2

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 細胞認識・機能制御性バイオマテリアルの設計・開発と再生医療・医工学への応用2020

    • 著者名/発表者名
      赤池 敏宏
    • 雑誌名

      再生医療

      巻: 19 ページ: 122-129

    • NAID

      40022441365

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体適合性を有する糖鎖高分子の液中での形状・物性のAFMによるナノスケール解析2021

    • 著者名/発表者名
      関禎子、永野聖子、大西桂子、後藤光昭、赤池敏宏
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] iPS細胞の未分化維持を担う細胞培養基質としてのEカドヘリンキメラ抗体の液中観察による分子構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      関禎子,大西桂子、我妻美千留、長岡正人、後藤光昭, 小畠英理,赤池敏宏
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞培養標準化に向けた培養基質コーティングタンパク質カドヘリンのAFM及びQCMによる分子レベル評価2019

    • 著者名/発表者名
      関禎子,我妻美千留, 後藤光昭, 小畠英理,赤池敏宏
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] iPS細胞の未分化維持を担う細胞培養基質としてのE-カドヘリンキメラ抗体のAFMとQCMによる分子レベル評価2019

    • 著者名/発表者名
      関禎子,我妻美千留, 後藤光昭,小畠英理,赤池敏宏
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] iPS/ES細胞の未分化維持を担う細胞培養用マトリックスカドヘリンキメラ抗体のAFMとQCMによる分子レベル評価2019

    • 著者名/発表者名
      関禎子,我妻美千留, 長岡正人,後藤光昭,小畠英理,赤池敏宏
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会SPM研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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