| 研究課題/領域番号 |
63302070
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| 研究種目 |
総合研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生体物性学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
桐野 豊 九州大学, 薬学部, 教授 (10012668)
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| 研究分担者 |
美宅 成樹 東京農工大学, 工学部, 助教授 (10107542)
木下 一彦 慶応大学, 理工学部, 教授 (30124366)
葛西 道生 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (40022595)
岡田 泰伸 京都大学, 医学部, 講師 (10025661)
稲葉 浩子 放射線医学総合研究所, 遺伝研究部, 主任研究官 (70159953)
中西 守 東京大学, 薬学部, 助手 (90090472)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
1989年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1988年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
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| キーワード | 電気穿孔法 / 電気的細胞融合法 / パルスレ-ザ-顕微鏡 / 遺伝子移入 / 膜の再構成 / 表面電荷 / リン脂質平面膜 / リポソ-ム / 起電性イオンポンプ / 電場融合法 / 生体膜 / 膜電位 |
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| 研究概要 |
細胞を電場によって操作する技術(電気穿孔法、誘電泳動法、電場融合法等)は、細胞生物学の各分野においてきわめて重要な技術になりつつある。本研究は、この技術のそこに横たわる「生体膜と電場との相互作用」を、基礎と応用の両面から総合的に解明することを第一の目的とした。更に、これまでに未開拓であった種々の細胞現象に対する電場効果を調べることを第二の目的とした。
主な研究成果を箇条書にする。
(1)パルスレ-ザ-顕微鏡という新しい機器を開発し、これを用いて、細胞電気穿孔過程をマイクロ秒の時間分解能、マイクロメ-トルの空間分解能で解析した。その結果、穿孔は、誘起膜電位が閾値を越えると1マイクロ秒以内に起きることが分かった。脂質膜でも同様の現象が観察され、特に直径数マイクロメ-トルの大きな孔の形成も見られたことは特筆するに値する。
(2)新しい型の電気融合法用及び電気穿孔法用電源を開発した。
(3)電気的細胞融合の機構、電気穿孔により生じた孔の修復機構を検討した。その結果にたって、いくつかに細胞系において、細胞融合あるいは遺伝子移入のための至適条件を確立し、標準実験法を作製した。
(4)細胞のみならず生体膜小胞をも電気的に融合させ得ることを見出し、生体膜小胞を巨大化させる条件を調べ、他の巨大化法と比較検討した。
(5)生体膜の構造形成に関する静電場の効果を調べるために、脂質膜に対して塩基性ペプチド(メリチン)を導入し、膜の表面電荷密度を変化させた。その結果、メリチンの膜破壊活性は表面電荷密度に大きく依存することが示された。超音波測定により、膜破壊の際に膜のゆらぎが以上に増大することが示された。
以上の結果は、細胞膜・脂質膜における構造形成機構に対して重要な知見を加えると共に、細胞操作技術の基盤を与えるものである。
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