細胞内局所温度変化と細胞機能のクロストーク

• 研究課題/領域番号: 21740316
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 鈴木 団 早稲田大学, 総合研究機構, 講師 (40350475)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2009年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 生物物理 / 単一細胞 / 蛍光イメージング / 温度 / 熱 / 顕微鏡

研究概要

本研究の最終的な目的は、Ca^<2+>濃度変化が機能の発現と密接に結びついている脳と心臓で、機能と温度の関係をミクロな視点から明らかにすることである。まず細胞の熱的特性を定量化することに重点を置いた。次に、局所的な温度勾配が細胞に対してどのような影響を与えるかを、分裂期のHeLa細胞に着目することで調べた。さらに移動性細胞を用いて、局所的な温度勾配やパルス状熱刺激が運動能に与える影響を調べた。他に、心筋細胞の拍動メカニズムを明らかにしようとする研究へと展開した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular motors as an auto-oscillator. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, S., Shimamoto, Y., Suzuki, M.
  • 雑誌名: HFSP J. 4(3) ページ: 100-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular motors as an auto-oscillator. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, S., Shimamoto, Y., Suzuki, M. (Equal contribution)
  • 雑誌名: HFSP J. 巻: 4 ページ: 100-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular motors as an auto-oscillator. (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ishiwata, Y.Shimamoto, M.Suzuki.
  • 雑誌名: HFSP J. (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Microscopic heat pulse induced calcium dynamics in a migratory cell. (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, H., Suzuki, M., Oyama, K., Motoyoshi, M., Ishiwata, S.
  • 学会等名: Biophysical Society the 55th Annual Meeting
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] Rearrangement of mitotic spindle in HeLa cell under steep temperature gradient. (2011)
  • 著者名/発表者名: Motoyoshi, M., Suzuki, M., Oyama, K., Itabashi, T., Ishiwata, S.
  • 学会等名: Biophysical Society the 55th Annual Meeting
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] レーザー誘起気泡で生じる温度変化の時空間分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木団
  • 学会等名: 第3回FBT(生物学・化学・情報科学融合のための戦略的研究基盤形成支援事業)シンポジウム
  • 発表場所: 早稲田大学、東京
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] レーザー誘起気泡で生じる温度変化の時空間分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木団
  • 学会等名: 第3回 FBT(生物学・化学・情報科学融合のための戦略的研究基盤形成支援事業)シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-01-22
• [学会発表] Microscopic heat pulse induced calcium dynamics in a migratory cell. (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, H., Suzuki, M., Oyama, K., Motoyoshi, M., Ishiwata, S.
  • 学会等名: 米国生物物理学会第55回年会(Biophysical Society the 55th Annual Meeting)
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
• [学会発表] Rearrangement of mitotic spindle in HeLa cell under steep temperature gradient. (2011)
  • 著者名/発表者名: Motoyoshi, M., Suzuki, M., Oyama, K., Itabashi, T., Ishiwata, S.
  • 学会等名: 米国生物物理学会第55回年会(Biophysical Society the 55th Annual Meeting)
  • 発表場所: Baltimore, Maryland, USA
• [学会発表] 生体内の微小な温度変化の検出を目的とした蛍光ナノ温度計の創製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高林昌生、新井敏、大山廣太郎、鈴木団、石渡信一、武岡真司
  • 学会等名: 第32回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] Rotation of mitotic spindle in HeLa cell under steep temperature gradient. (2010)
  • 著者名/発表者名: Motoyoshi, M., Suzui, M., Oyama, K., Itabashi, T., Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] Ca2+ response to microscopic heat pulses in a migrant cell. (2010)
  • 著者名/発表者名: Itoh, H., Suzuki, M., …, Ishiwata, S
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-21
• [学会発表] Microscopic measurement of periodic rigor cross-bridge formation and their unbinding force in rabbit skeletal myofibril. (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] High-speed imaging of heat transfer in single living cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Oyama, K., Suzuki, M., …, Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Mechanobiology in Muscle Contraction (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, S., Shimamoto, Y., Ohtaki, M., Sato, K., Suzuki, M.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: 仙台(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Investigation of the role of micro-level physical parameters in biological systems. (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M.
  • 学会等名: The 1st Anniversary Symposium of Waseda Bioscience Research Institute in Singapore (WABIOS)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Fluorescence imaging of a heat transfer in single HeLa cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Oyama, K., Suzuki, M., Tseeb, V., Seto, Y., Motoyoshi, M., Itoh, H., Iwai, K., Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 1st Anniversary Symposium of Waseda Bioscience Research Institute in Singapore (WABIOS)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Investigation of the role of micro-level physical parameters in biological systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M.
  • 学会等名: The 1st Anniversary Symposium of Waseda Bioscience Research In stitute in Singapore (WABIOS)
  • 発表場所: Biopolis, Singapore
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Fluorescence imaging of a heat transfer in single HeLa cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Oyama, K., Suzuki, M., …, Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 1st Anniversary Symposium of Waseda Bioscience Research In stitute in Singapore (WABIOS)
  • 発表場所: Biopolis, Singapore
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Development of microscopic imaging techniques and study into cell structure, physical properties and function. (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Oyama, K., Seto, Y., Ishiwata, S.
  • 学会等名: 第2回FBT(生物学・化学・情報科学融合のための戦略的研究基盤形成支援事業)、PBL(大学院教育改革支援プログラム)ジョイントシンポジウム
  • 発表場所: 早稲田大学、東京
  • 年月日: 2010-01-23
• [学会発表] 顕微画像化法の開発と細胞構造・物性・機能の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木団
  • 学会等名: 第2回FBT\TSC-PBLジョイントシンポジウム
  • 発表場所: 早稲田大学,東京
  • 年月日: 2010-01-23
• [学会発表] Microscopic measurement of periodic rigor cross-bridge formation and their unbinding force in rabbit skeletal myofibril. (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai
• [学会発表] High-speed imaging of heat transfer in single living cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: Oyama, K., Suzuki, M., Tseeb, V., Seto, K., Motoyoshi, M., Itoh, H., Iwai, K., Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai
• [学会発表] Ca^<2+> response to microscopic heat pulses in a migrant cell. (2010)
  • 著者名/発表者名: Itoh, H., Suzuki, M., Oyama, K., Motoyoshi, M., Seto, Y., Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai
• [学会発表] Rotation of mitotic spindle in HeLa cell under steep temperature gradient. (2010)
  • 著者名/発表者名: Motoyoshi, M., Suzui, M., Oyama, K., Itabashi, T., Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai
• [学会発表] Mechanobiology in Muscle Contraction. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishiwata, S., Shimamoto, Y., Ohtaki, M., Sato, K., Suzuki, M.
  • 学会等名: The 48th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai
• [学会発表] Microscopic measurement of periodic cross-bridge formation in skeletal myofibril. (2010)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Ishiwata, S.
  • 学会等名: 米国生物物理学会第54回年会Biophysical Society 54th Annual Meeting, San Francisco, CA
  • 発表場所: Ishiwata
• [学会発表] Self-organization in Biomotile Systems-Molecular motors, Auto-oscillation (SPOC) in muscle and Meiotic spindle- (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Oguchi, S.V.Mikhailenko, M.Suzuki, K.Sato, M.Ohtaki, Y.Shimamoto, K.Suzuki, J.Takagi, T.Itabashi
  • 学会等名: 1st POSTECH Workshop on Physics of Self-Organization in Bio/Nano-Systems, Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP), Pohang, S.Korea
• [学会発表] 拍動に伴う心筋細胞の熱産生イメージング (2010)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸祐介、大山廣太郎、新谷正嶺、福田紀男、鈴木団、石渡信一
  • 学会等名: 2010年生体運動研究合同班会議プログラム
  • 発表場所: 中央大学、東京
• [学会発表] MICROSCOPIC MEASUREMENT OF PERIODIC CROSS-BRIDGE FORMATION IN SKELETAL MYOFIBRIL (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Suzuki, S.Ishiwata
  • 学会等名: Biophysical Society 54th Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco, CA
• [学会発表] Self-organization in Bianotile Systems-Molecular motors, Auto-oscillation (SPOC) in muscle and Meiotic spindle- (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Ishiwata, et al.
  • 学会等名: 1st POSTECH Workshop on Physics of Self-Organization in Bio/Nano-Systems
  • 発表場所: Pohang, S. Korea
• [学会発表] Chemo-mechanical Feedback Loop in Biomotile Systems, International Conference on Physics Biology Interface (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ishiwata, Y.Oguchi, S.V.Mikhailenko, M.Suzuki, K.Sato, M.Ohtaki, Y.Shimamoto, K.Suzuki, J.Takagi, T.Itabashi
  • 学会等名: Saha Institute of Nuclear Physics
  • 発表場所: Kolkata, India
• [学会発表] Direct observation of interaction between single actin filament and myosin in skeletal myofibril. (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Ishiwata, S.
  • 学会等名: The 3rd Mechanobiology Workshop, National University of Singapore
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] 分裂期のHeLa細胞への局所温度勾配の効果Effect of local temperature gradient on HeLa cells in mitotic phase. (2009)
  • 著者名/発表者名: Motoyoshi, M., Suzuki, M., Oyama, K., Itabashi, T., Ishiwata, S.
  • 学会等名: 日本生物物理学会第47回年会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] 肥満細胞の脱顆粒メカニズム:アクチン骨格再構成での活性化タンパク質Cの役割Mechanism of mast cell degranulation : Roles of activated protein C in the rearrangement of actin cytoskeleton. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ono, F., Suzuki, M., Oyama, K., Strukova, S., Ishiwata, S.
  • 学会等名: 日本生物物理学会第47回年会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] 細胞内の局所的な温度変化の測定とその解析Measurement and analysis of local temperature change inside living cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Oyama, K., Suzuki, M., Tseeb, V., Ono, F., Seto, Y., Motoyoshi, M., Iwai, K., Ishiwata, S.
  • 学会等名: 日本生物物理学会第47回年会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] 分裂期のHeLa細胞への局所温度勾配の効果Effect of Iocal temperature gradient on HeLa cells in mitotic phase. (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Motoyoshi, M.Suzuki, K.Oyama, T.Itabashi, S.Ishiwata
  • 学会等名: 日本生物物理学会第47回年会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] 細胞内の局所的な温度変化の測定とその解析Measurement and analysis of Iocal temperature change inside living cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Oyama, et al.
  • 学会等名: 日本生物物理学会第47回年会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] Direct observation of interaction between single actin filament and myosin in skeletal myofibril. (2009)
  • 著者名/発表者名: Madoka Suzuki, Shin'ichi Ichiwata
  • 学会等名: The 3rd Mechanobiology Workshop
  • 発表場所: NUS, Singapore