デジタル画像相関法を用いた細胞骨格空間ダイナミクス解析法の確立

• 研究課題/領域番号: 23770167
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 水谷 武臣 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 助教 (40451405)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013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); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: バイオイメージング / 生物物理学 / バイオメカニクス / 力学測定 / ライブセルイメージング / 画像解析

研究概要

デジタル画像相関法を用いて、生きた細胞内の細胞骨格の動きを評価する方法の確立を目指した。細胞骨格をイメージングするツールを作製し、細胞骨格の動きを解析した。細胞骨格間に力学的な相互作用が存在することが示唆された。この手法の確立を通じて、細胞骨格間の力学相互作用の評価や3次元環境下での細胞が出す力の評価へと展開することが可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Modulation of extracellular conditions prevents the multilayering of the simple epithelium (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Mizutani, K. Takeda, H. Haga, M. Todo, K. Kawabata
  • 雑誌名: Histochemistry and Cell Biology 巻: Vol. 141(5) 号: 5 ページ: 459-471
  • DOI: 10.1007/s00418-013-1176-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tempo-Spatial Change of Cellular Stiffness and Geometry in the Process of Developing Epithelial Cell-Cell Adhesion Measured by Atomic Force Microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Tanaka, T. Mizutani, H. Haga, K. Kawabata
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Conference Proceedings 巻: Vol. 1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Irradiation-tolerant lung cancer cells acquire invasive ability dependent on dephosphorylation of the myosin regulatory light chain (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishihara S, Yasuda M, Nishioka T, Mizutani T, Kawabata K, Shirato H, Haga H
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 587(6) 号: 6 ページ: 732-736
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.01.055
  • NAID: 120005228631
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substrate stiffness regulates temporary NF-κB activation via actomyosin contractions (2013)
  • 著者名/発表者名: Seiichiro Ishihara, Motoaki Yasuda, Ichiro Harada, Takeomi Mizutani, Kazushige Kawabata, Hisashi Haga
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 巻: 319(19) 号: 19 ページ: 2916-2927
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2013.09.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lung cancer cells that survive ionizing radiation show increased integrin α2β1- and EGFR-dependent invasiveness (2013)
  • 著者名/発表者名: Xue Li, Seiichiro Ishihara, Motoaki Yasuda, Takeshi Nishioka, Takeomi Mizutani, Masayori Ishikawa, Kazushige Kawabata, Hiroki Shirato, Hisashi Haga
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8(8) 号: 8 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0070905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neuronal correlates of multiple top-down signals during covert tracking of moving objects in macaque prefrontal cortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsushima, A. & Tanaka, M.
  • 雑誌名: J. Cogn. Neurosci 巻: 24 号: 01 ページ: 2043-2056
  • DOI: 10.4236/cellbio.2012.11001
  • NAID: 120005090600
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interruption of glycosphingolipid synthesis enhances osteoarthritis development in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: N.Seito, et al.
  • 雑誌名: Arthritis & Rheumatism 巻: (印刷中) 号: 8 ページ: 2579-88
  • DOI: 10.1002/art.34463
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2次元と3次元環境下での細胞と細胞骨格の力学計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水谷武臣
  • 雑誌名: M&M2012材料力学カンファレンス論文集
• [雑誌論文] 2次元と3次元環境下での細胞と細胞骨格の力学計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水谷 武臣
  • 雑誌名: M&M2012材料力学カンファレンス論文集 巻: M&M2012
• [雑誌論文] Active fluctuation in the cortical cytoskeleton observed by high-speed live-cell scanning probe microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tamura, T.Mizutani, H.Haga, K.Kawabata
  • 雑誌名: Acta Biomater. 巻: 7 号: 10 ページ: 3766-3772
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2011.06.013
  • 査読あり
• [学会発表] 細胞の力学コミュニケーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 水谷武臣
  • 学会等名: 大阪府立母子保健総合医療センター研究所セミナー
  • 発表場所: 大阪府立母子保健総合医療センター研究所(和泉市)
  • 年月日: 2013-11-06
• [学会発表] 細胞の力学コミュニケーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 水谷 武臣
  • 学会等名: 研究所セミナー
  • 発表場所: 大阪府立母子保健総合医療センター研究所(和泉市)
  • 招待講演
• [学会発表] Tempo-spatial Change of Cellular Stiffness in the Process of Developing Epithelial Cell-cell Adhesion Measured by Atomic Force Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Tanaka, T. Mizutani, H. Haga, K. Kawabata
  • 学会等名: 20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: Okinawa Kariyushi Urban Resort Naha(那覇市)
  • 年月日: 2012-12-17
• [学会発表] 2次元と3次元環境下での細胞と細胞骨格の力学計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水谷武臣
  • 学会等名: M&M2012材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] Evaluation of microtubule deformation by live cell imaging and image analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Tanaka, T. Mizutani, H. Haga, K. Kawabata
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] 画像解析を用いた細胞内外の力学量計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水谷武臣
  • 学会等名: 第四回「光塾」
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2012-08-26
• [学会発表] 細胞骨格に発生した不均一な歪み : ライブセルイメージングと画像解析による力学量測定法の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中良昌、水谷武臣、芳賀永、川端和重
  • 学会等名: 2011年度日本生物物理学会北海道支部例会
  • 発表場所: 旭川市民文化会館(旭川市)
  • 年月日: 2012-03-06
• [学会発表] Tempo-spatial Change of Cellular Stiffness in the Process of Developing Epithelial Cell-cell Adhesion Measured by Atomic Force Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Tanaka, Takeomi Mizutani, Hisashi Haga, Kazushige Kawabata
  • 学会等名: 20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • 発表場所: Okinawa Kariyushi Urban Resort Naha(沖縄県)
• [学会発表] 2次元と3次元環境下での細胞と細胞骨格の力学計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 水谷 武臣
  • 学会等名: M&M2012 材料力学カンファレンス
  • 発表場所: 愛媛大学(松山市)
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞骨格に発生した不均一な歪み：ライブセルイメージングと画像解析による力学量測定法の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中良昌、水谷武臣、芳賀永、川端和重
  • 学会等名: 2011 年度日本生物物理学会北海道支部例会
  • 発表場所: 旭川市民文化会館(北海道)
• [学会発表] Imaging for Cellular Mechanics : Dynamic Behavior of Cytoskeletal Networks and Cellular Contractile Force (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Mizutani
  • 学会等名: The Fifth Shanghai International Conference on Biophysics and Molecular Biology
  • 発表場所: Huashia Hotel(China)
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] 細胞の時空間ダイナミクス計測 : ライブセルイメージングから細胞骨格の力学バランスと細胞が発生する力をみる (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷武臣
  • 学会等名: 九州大学共同利用研究会
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Imaging for Cellular Mechanics: Dynamic Behavior of Cytoskeletal Networks and Cellular Contractile Force (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeomi Mizutani
  • 学会等名: The Fifth Shanghai International Conference on Biophysics and Molecular Biology(招待講演)
  • 発表場所: Huashia Hotel (China)
• [学会発表] 細胞の時空間ダイナミクス計測：ライブセルイメージングから細胞骨格の力学バランスと細胞が発生する力をみる (2011)
  • 著者名/発表者名: 水谷武臣
  • 学会等名: 九州大学共同利用研究会
  • 発表場所: 九州大学(福岡市)
• [備考]
  • URL: http://altair.sci.hokudai.ac.jp/g3/index.html
• [備考] http://altair.sci.hokudai.ac.jp/g3/index.html