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物理から細胞形態に迫る:多細胞モデルの構築と細胞間相互作用の制御

研究課題

研究課題/領域番号 24740292
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物物理・化学物理
研究機関東京農工大学 (2014)
九州大学 (2012-2013)

研究代表者

柳澤 実穂  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (50555802)

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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード細胞モデル / 界面張力 / 細胞接着 / 細胞組織モデル / 自己組織化 / ソフトマター / 多細胞モデル / ベシクル / 生体高分子 / 相分離 / 生物物理 / 膜界面
研究成果の概要

生物を形作る細胞は、機能に適した形態と内部構造を備えている。我々は、この細胞形状と構造の制御機構を明らかにするために、細胞組織における細胞の空間配置と細胞間接着力に着目し、それらの相関関係を、複数の細胞サイズ液滴からなる細胞組織モデルを用いて調べた。細胞の空間配置が関与しない二細胞モデルでは、細胞間接着力が細胞表面の界面張力と、細胞膜と細胞内の高分子との相互作用によって決定されることが示された。一方、多細胞モデルでは、細胞の空間配置と接着力が、細胞内に含まれる高分子の構造形成を介して互いに影響し合うことが分かった。この結果は、細胞組織の形と構造の制御原理が、共依存関係にあることを示唆する。

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

    (35件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 9件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Reconstitution of intracellular environments <i>in vitro</i> and in artificial cells2014

    • 著者名/発表者名
      Kei Fujiwara, Miho Yanagisawa and Shin-ichiro M. Nomura
    • 雑誌名

      BIOPHYSICS

      巻: 10 号: 0 ページ: 43-48

    • DOI

      10.2142/biophysics.10.43

    • NAID

      130004678426

    • ISSN
      1349-2942
    • 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
  • [雑誌論文] Multiple patterns of polymer gels in microspheres due to the interplay among phase separation, wetting, and gelation2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yanagisawa, S. Nigorikawa, T. Sakaue, K. Fujiwara and M. Tokita
    • 雑誌名

      Proc.Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 111 号: 45 ページ: 15894-15899

    • DOI

      10.1073/pnas.1416592111

    • 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] Phase separation in binary polymer solution: gelatin/Poly(ethylene glycol) system2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yanagisawa, Y. Yamashita, S. Mukai, A. Masahiko, and M. Tokita
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 200 ページ: 2-6

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2013.12.035

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Giant Liposomes Containing Biomacromolecules at Physiological Intracellular Concentrations Using External Osmotic Pressure2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fujiwara, M. Yanagisawa
    • 雑誌名

      ACS synthetic biology

      巻: (印刷中)(掲載確定) 号: 12 ページ: 870-874

    • DOI

      10.1021/sb4001917

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sol-gel transition and phase separation in ternary system of gelatin-water-poly(ethylene glycol) oligomer2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamashita, M. Yanagisawa, and M. Tokita
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 200 ページ: 47-51

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2014.03.016

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic Behavior of Crowding Macromolecules Confined in Cell-Sized Droplets2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yanagisawa, T. Sakaue, and K. Yoshikawa
    • 雑誌名

      International Review of Cell and Molecular Biology

      巻: 307 ページ: 175-204

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-800046-5.00007-2

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adhesive force between paired microdroplets coated with lipid monolayers2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yanagisawa, T. Yoshida, M. Furuta, S. Nakata, and M. Tokita
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 9 号: 25 ページ: 5891-5897

    • DOI

      10.1039/c3sm50938a

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脂質膜小胞における膜内相分離と膜変形2013

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 68 ページ: 534-537

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physicochemical analysis from real-time imaging of liposome tabulation reveals the characteristic of individual F-BAR domain proteins2013

    • 著者名/発表者名
      Takiguchi Y, Itoh T, Tsujita K, Yamada S, Yanagisawa M, Fujiwara K, Ichikawa M, Yamamoto A, Takiguchi K
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 号: 1 ページ: 328-336

    • DOI

      10.1021/la303902q

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase separation in crowded micro-spheroids: DNA-PEG system2012

    • 著者名/発表者名
      N. Biswas, M. Ichikawa, Y. Sato, M. Yanagisawa, K. Yoshikawa and A. Datt
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett.

      巻: 539 ページ: 157-162

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2012.05.033

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence of a thread-like pattern with charged phospholipids on an oil/water interface2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, M. Yanagisawa, M. Ichikawa, and K. Yoshikawa
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 136 号: 20 ページ: 204903-204903

    • DOI

      10.1063/1.4722079

    • NAID

      120004288054

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞サイズ空間へ閉じ込められた高分子混合系の相分離とゲル化の競合2015

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 学会等名
      首都大学東京・ミニ研究環 「ソフトマターを基盤とするバイオ系の構築」
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2015-03-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 連結したミクロ液滴でのゾルゲルパターン形成2015

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 学会等名
      第5回Yet Another Cell 研究会
    • 発表場所
      マホロバ・マインズ三浦(神奈川県三浦市)
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内環境のモデル化が導く高分子の混み合いと閉じ込めの影響2015

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 学会等名
      神戸大学先端融合科学シンポジウム
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-01-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oriented reconstitution of an ion channel in a cell-sized liposome2014

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 学会等名
      情報計算化学生物学会2014年大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phase separation on cell-sized liposomes in the presence of external force2014

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of viscoelastic cytoplasm in liposome on the shape deformation2014

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂,藤原慶
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光ピンセットを用いた三成分リポソームの強制変形2014

    • 著者名/発表者名
      祐下岳志,岩下靖孝,木村康之,柳澤実穂
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effects of viscoelastic cytoplasm in liposome on the shape deformation2014

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂,藤原慶
    • 学会等名
      Open Questions on the Origin of Life 2014
    • 発表場所
      国際高等研究所(京都府木津川市)
    • 年月日
      2014-07-12 – 2014-07-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ミクロ液滴内での高分子溶液の相分離とゲル化による座屈現象2014

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂,濁川慎平,鴇田昌之
    • 学会等名
      第69回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体高分子溶液の粘弾性と相分離挙動2014

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 学会等名
      第69回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞サイズ小胞への高分子封入による新規機能創成2013

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 学会等名
      2013年日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aqueous phase separation and sol-gel phase transition of biopolymer blend in cell-sized droplets2013

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spontaneous patterning of gels by confining to microspheres2013

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂,濁川慎平,坂上貴洋,鴇田昌之
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference 2013
    • 発表場所
      ローマ(イタリア)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Spontaneous patterning of gels by confining polymer mixture to microspheres2013

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂
    • 学会等名
      7th Mini-Symposium on Liquids
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクロ液滴内での高分子混合系の水性二相分離とゲル化によるパターン形成2013

    • 著者名/発表者名
      栁澤実穂, 濁川慎平, 坂上貴洋, 鴇田昌之
    • 学会等名
      第68回物理学会年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] モデル細胞における膜上二相分離と内包溶液の水性二相分離2012

    • 著者名/発表者名
      栁澤実穂
    • 学会等名
      第2回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Localization of bulky-molecules in raft-like domains on phase-separated liposomes: Control of domain size and bursting rate of liposome2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂, ダミアン・ベイグル, 吉川研一
    • 学会等名
      第50回生物物理学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Orientation control of the potassium channel KcsA and spatial arrangement of DNA in a cell-sized vesicle2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂, 加藤絢子, 吉川研一
    • 学会等名
      PhysCell2012
    • 発表場所
      フランス・イエール
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] モデル細胞内でのゼラチン/PEG相分離とゼラチンのゲル化に伴う膜変形2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂, 濁川慎平, 吉田貴亮, 鴇田昌之
    • 学会等名
      田中豊一記念シンポジウム2012
    • 発表場所
      酪農学園大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial arrangement and orientation control of biomacromolecules in a model cell system: Experimental demonstration with DNA and the potassium channel KcsA2012

    • 著者名/発表者名
      柳澤実穂, 加藤絢子, 吉川研一
    • 学会等名
      International Association of Colloid and Interface Scientists
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ミクロ液滴内での水性二相分離とゲル化によるパターン形成

    • 著者名/発表者名
      栁澤実穂, 濁川慎平, 坂上貴洋, 鴇田昌之
    • 学会等名
      第118回日本物理学会九州支部例会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 東京農工大学研究者情報サイト

    • URL

      http://kenkyu-web.tuat.ac.jp/Profiles/51/0005100/profile.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 九州大学 研究者情報 柳澤実穂

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K004386/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 九州大学、研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K004386/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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