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核酸-脂質複合体の表面修飾を利用した生細胞の識別

研究課題

研究課題/領域番号 22K12820
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
研究機関九州大学

研究代表者

有馬 祐介  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (90402792)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード細胞表面修飾 / 核酸プローブ / 細胞分類 / 核酸-リン脂質複合体 / 細胞識別 / 核酸-脂質複合体
研究開始時の研究の概要

多様な細胞で構成される細胞社会を理解するうえで,それぞれの細胞種を識別し解析することが重要である。しかし,膜タンパク質以外の細胞表面分子について,その発現量や分子種を指標に細胞を生きたまま識別する方法は確立されていない。
本研究では,核酸-リン脂質複合体を用いた細胞表面修飾における細胞種依存性に着目し,細胞識別への応用を目指す。識別に至適な分子設計および修飾効率に影響を与える細胞表面環境について検討する。

研究成果の概要

生体システムの理解やがん細胞検出のためには,多様な細胞のなかから特定細胞を識別する必要がある。さらに,細胞を生きたまま識別・分取できれば,細胞機能など詳細な分析も可能となる。本研究では,核酸-脂質複合体の細胞識別プローブへの応用を目指した。
至適設計を行った核酸-脂質複合体は,核酸分解酵素の発現量に鋭敏に応答するプローブであることが明らかとなった。
さらに,この核酸-脂質複合体を用いることで,正常細胞と乳がん細胞が混在した状態でもがん細胞を生きたまま蛍光陰性あるいは陽性細胞として検出することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん細胞を検出する核酸プローブは報告されているが,溶液全体の蛍光強度を検出するため,検体中にがん細胞の存在は分かるものの,どの細胞ががん細胞であるか特定は不可能である。一方,今回開発したプローブは細胞膜に局在するため,複数種の細胞が混在した状態でもがん細胞の特定が可能である。また,その細胞を分取・再培養も可能であるため,特定細胞の識別だけでなく細胞特性に至るまで詳しく解析することも可能である。
以上のことから,多細胞生体システムの理解やがん細胞の特性分析など,生物学・医学分野への活用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2025 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [学会発表] モデル膜分子を用いた細胞膜間相互作用解析2025

    • 著者名/発表者名
      有馬 祐介,大野 友輔,玉田 薫
    • 学会等名
      第72回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜由来ベシクルを用いたモデル平面膜の形成2024

    • 著者名/発表者名
      星野 秀太朗,玉田 薫,有馬 祐介
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2024
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜局在型蛍光プローブを用いた生細胞の分類2024

    • 著者名/発表者名
      後藤 彩香,玉田 薫,有馬 祐介
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2024
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] High Spatiotemporal Imaging of Cell-Attached Interface Using Plasmonic Metasurface2024

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arima
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Live-Cell Imaging with High Axial Resolution Using Self-Assembled Gold Nanoparticle Metasurfaces2024

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arima, Shi Ting Lee, Kaoru Tamada
    • 学会等名
      International Symposium on Exponential Biomedical DX 2024
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞膜由来ベシクルを用いたモデル平面膜の形成2024

    • 著者名/発表者名
      星野 秀太朗,玉田 薫,有馬 祐介
    • 学会等名
      第71回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞表面の核酸修飾における細胞種依存性2023

    • 著者名/発表者名
      有馬 祐介,平井 千晶,後藤 彩香,玉田 薫
    • 学会等名
      第52回医用高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 材料-細胞および細胞-細胞接着界面の解析2023

    • 著者名/発表者名
      有馬 祐介
    • 学会等名
      化学工学会 第54回秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 材料-細胞,細胞-細胞間相互作用の解析と制御2023

    • 著者名/発表者名
      有馬 祐介
    • 学会等名
      日本分析化学会 第72年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging of Cell-Attached Interface to Study Cell-Material and Cell-Cell Interactions2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arima
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生細胞を分類するポリエチレングリコール-リン脂質複合体の設計2023

    • 著者名/発表者名
      後藤 彩香,玉田 薫,有馬 祐介
    • 学会等名
      第45回 日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] キレートを介した細胞表面のタンパク修飾による細胞間相互作用の誘導2023

    • 著者名/発表者名
      寺戸 美樹,玉田 薫,有馬 祐介
    • 学会等名
      第45回 日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜由来ベシクルを用いたモデル平面膜の形成2023

    • 著者名/発表者名
      星野 秀太朗,玉田 薫,有馬 祐介
    • 学会等名
      第45回 日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAを介した細胞膜間相互作用における塩基長の影響2022

    • 著者名/発表者名
      有馬祐介,大野友輔,玉田薫
    • 学会等名
      第71 回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAを介した細胞間接着における塩基長の影響2022

    • 著者名/発表者名
      大野友輔,玉田薫,有馬祐介
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋期学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] キレートを介した細胞表面のタンパク質修飾2022

    • 著者名/発表者名
      寺戸美樹,玉田薫,有馬祐介
    • 学会等名
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞表面への核酸修飾の細胞種依存性2022

    • 著者名/発表者名
      有馬祐介,平井千晶,萩尾蓮,玉田薫
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会 2022年度九州ブロック研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Cell-cell attachment by cell surface-anchored nucleic acids and its cell-type dependence2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arima, Chiaki Hirai, Kaoru Tamada
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Nanomedicine
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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