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細胞内「張力ホメオスタシス」の分子メカニズムの立証と普遍性の調査

研究課題

研究課題/領域番号 24650248
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関名古屋工業大学 (2013-2014)
東北大学 (2012)

研究代表者

出口 真次  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30379713)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード張力ホメオスタシス / 炎症慢性化 / 非筋II型ミオシン / 細胞バイオメカニクス / メカノバイオロジー / ストレスファイバー / 細胞生物物理学
研究成果の概要

細胞が張力を発生して構造を維持することは古くから指摘されているが、なぜ一定の大きさの張力を出し続けることができるのかは不明のままである。本研究者らはこれまでに細胞が張力を維持する分子メカニズムを調べ、非筋II型ミオシンが不可欠な役割を果たすことを明らかにしてきたが、その分子機構は定かでなかった。そこで本研究による蛍光イメージングにより、非筋II型ミオシンが細胞内で力を支えるときには基質であるアクチンからほとんど解離せず、従来考えられていたものより効率的に力を維持し続けることが明らかにされた。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Microcontact peeling as a new method for cell micropatterning2014

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, S., Matsui, T.S., Deguchi, S.
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Contact guidance of smooth muscle cells is associated with tension-mediated adhesion maturation2014

    • 著者名/発表者名
      Saito, A.C., Matsui, T.S., Ohishi, T., Sato, M., Deguchi, S.
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 327 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2014.05.002

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of motorized plasma lithography for cell patterning2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Deguchi, Youhei Nagasawa, Akira C. Saito, Tsubasa S. Matsui, Sho Yokoyama, Masaaki Sato
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters

      巻: 36 号: 3 ページ: 507-514

    • DOI

      10.1007/s10529-013-1391-3

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aligning cells in arbitrary directions on a membrane sheet using locally formed microwrinkles2014

    • 著者名/発表者名
      Akira C. Saito, Tsubasa S. Matsui, Masaaki Sato, Shinji Deguchi
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters

      巻: 36 号: 2 ページ: 391-396

    • DOI

      10.1007/s10529-013-1368-2

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct measurement of force exerted during single micro bubble generation2013

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi, S. Takahashi, H. Hiraki, S. Tanimura
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 102 号: 8

    • DOI

      10.1063/1.4793532

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High extensibility of stress fibers revealed by in vitro micromanipulation with fluorescence imaging2013

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa S. Matsui, Masaaki Sato, Shinji Deguchi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: (accepted) 号: 3 ページ: 444-448

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.03.093

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous contraction and buckling of stress fibers in individual cells2012

    • 著者名/発表者名
      Deguchi, S., Matsui, T.S., Sato, M.
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Biochemistry

      巻: 113 号: 3 ページ: 824-832

    • DOI

      10.1002/jcb.23410

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contraction of Stress Fibers Extracted from Smooth Muscle Cells: Effects of Varying Ionic Strength2012

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi, T.S. Matsui, D. Komatsu, M. Sato
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 7 号: 4 ページ: 388-398

    • DOI

      10.1299/jbse.7.388

    • NAID

      130003322575

    • ISSN
      1880-9863
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非筋細胞内細胞骨格分子の動態イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      松井翼、出口真次
    • 学会等名
      第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ストレスファイバーの方向依存的脱重合のメカニズムに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      黄文敬、松井翼、倉賀野正弘、高橋正行、川原知洋、佐藤正明、出口真次
    • 学会等名
      第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Active biophysical properties of cells and subcellular components2014

    • 著者名/発表者名
      Deguchi, S., Matsui, T.S.
    • 学会等名
      2014 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya University (Nagoya)
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Load-dependent contractile force generation of actin stress fibers2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui, T.S., Sato, M., Deguchi, S.
    • 学会等名
      The 4th Japan–Switzerland Workshop on Biomechanics
    • 発表場所
      Shima Kanko Hotel The Classic (Shima)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ストレスファイバーの単離過程における成分分析2014

    • 著者名/発表者名
      松井翼、佐藤正明、出口真次
    • 学会等名
      第37回バイオレオロジー学会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ市民ホール
    • 年月日
      2014-06-05 – 2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Biophysical properties of single actin stress fibers isolated from cultured smooth muscle cells2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui T.S., Sato, M., Deguchi, S.
    • 学会等名
      International Symposium on Mechanobiology 2014
    • 発表場所
      Okayama University (Okayama)
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A new micropatterning for the study of cellular morphogenesis2014

    • 著者名/発表者名
      Deguchi, S., Matsui, T.S.
    • 学会等名
      2014 CMBE Conference
    • 発表場所
      米国、サンディエゴ、Hilton La Jolla
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ストレスファイバーの構造と機能の理解を目指した成分解析2014

    • 著者名/発表者名
      松井翼、佐藤正明、出口真次
    • 学会等名
      第26回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 力方向依存的なストレスファイバー脱重合のメカニズムに関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      黄文敬、松井翼、佐藤正明、出口真次
    • 学会等名
      第26回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 新しい細胞マイクロパターニング技術開発の取り組み2014

    • 著者名/発表者名
      横山奨、松井翼、出口真次
    • 学会等名
      第26回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞による力の感知と応答の意義について:ストレスファイバーの役割を中心に2014

    • 著者名/発表者名
      出口真次
    • 学会等名
      第4回高度物理刺激と生体応答に関する研究分科会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メカノバイオロジー研究の裾野拡大につながる技術開発の取り組み2014

    • 著者名/発表者名
      出口真次
    • 学会等名
      生体機能の解明とその応用に関する研究会・第38回研究会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新しいtraction force microscopyの開発2014

    • 著者名/発表者名
      出口真次
    • 学会等名
      第8回メカノセンシング研究会
    • 発表場所
      理研CDB(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞のマクロ形態とナノ構造の力学的制御2013

    • 著者名/発表者名
      出口真次、松井翼、斉藤明、佐藤正明
    • 学会等名
      第36回バイオレオロジー学会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Subcellular localization of focal adhesion proteins are determined by traction stress-dependent positive regulation2013

    • 著者名/発表者名
      Deguchi, S., Matsui, T.S., Saito, A.C., Sato, M.
    • 学会等名
      7th Asian Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      韓国、ソウル、Korea Institute of Science and Technology
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional extraction of actin stress fibers for contractile force measurements in vitro2013

    • 著者名/発表者名
      Matsui, T.S., Sato, M., Deguchi, S.
    • 学会等名
      7th Asian Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      韓国、ソウル、Korea Institute of Science and Technology
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Contractile properties of single stress fibers2013

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi, T.S., Matsui, D. Komatsu, R. Kaunas, M. Sato
    • 学会等名
      BMES CMBE 2013 Annual Meeting
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Controlling the orientation of adherent cells in arbitrary direction2012

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi, A.C. Saito, T.S., Matsui, M. Sato
    • 学会等名
      14th International Congress of Biorheology
    • 発表場所
      Istanbul, Turkey
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of stress fibers in the regulation of pro-inflammatory signaling2012

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi
    • 学会等名
      The 2nd Workshop on Fracture, Cracking, Dislocation
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biophysical regulation of pro-inflammatory signaling under mechanical stimuli2012

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi
    • 学会等名
      9th International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Contractile properties of stress fibers are distinct from those of muscle2012

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi, T.S. Matsui, D. Komatsu, M. Sato
    • 学会等名
      50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] バイオメカニクスの最前線(機械工学最前線7)2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤正明,出口真次,安達泰治,村上輝夫,廣川俊二
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋工業大学・出口研

    • URL

      http://mbl.web.nitech.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 名古屋工業大学・出口研

    • URL

      http://mbl.web.nitech.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 接触物体が発生する力の計測方法およびこれを用いたスクリーニング方法2013

    • 発明者名
      出口真次、横山奨、松井翼
    • 権利者名
      名古屋工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-271755
    • 出願年月日
      2013-12-27
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] パターニング装置およびパターニング方法2012

    • 発明者名
      出口真次,松井翼,佐藤正明
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-109957
    • 出願年月日
      2012-05-11
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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