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人工細胞系に構成した細胞膜受容体・細胞骨格複合ナノ装置の動作解析

公募研究

研究領域ナノメディシン分子科学
研究課題/領域番号 24107512
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関三重大学

研究代表者

湊元 幹太  三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80362359)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2013年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2012年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードナノバイオ / 生物物理 / プロテオリポソーム / 細胞情報 / 少数要素による構成実験 / 人工細胞 / 膜タンパク質 / 受容体 / 人工細胞モデル / GUV / インテグリン
研究概要

細胞外基質からの信号受容場・伝達経路の機能性を、組換え膜タンパク質を組込んだ脂質膜ベシクル界面に構成することを目的としている。目標は、インテグリン受容体(ITG)経路の開始点に当たる膜タンパク質セットの構成である。昨年度に引き続き、内水相封入を良く制御する界面通過法(張合せ法、droplet-transfer法)により調製した巨大リポソーム(giant unilamellar vesicle, GUV)を標的にバキュロウイルス出芽粒子(budded virus, BV)との融合挙動を、BVを正常粒子と異常粒子に分け検討し、外部pHに関する融合曲線を確定、BVに内在のGP64(融合誘起因子)と同等の応答性を観察した。前年度はR18蛍光染色の解析にとどまっていたが、本年度は、末端に蛍光タンパク質(TagRFP)を融合したGP64(N端)やGPCR(CRHR1,C端)を搭載したBVとの融合も解析、pH 4-5で膜融合が起こり内水相(calceinで染色)も保持されることが認められた。また、同条件でITGB1-TagRFPをGUVに組込めた。同一代表者の科研費(25440045)課題も併せて、本方法の汎用性確認のためADCY6の再構成も試みた。学会未発表だがITGA2、ITGA3の組込み、および、再構成膜解析のためのITGリガンド(GRGDSペプチド)修飾ガラスの作製は、現時点進展中である。一方、今後の研究展開で重要となると思われたことから、一般的製法で今なお有用性が高く、封入効率を高める研究が広くなされている静置水和法により調製したGUVを対象に、内水相へのタンパク質封入の効率化を図った。水和時のpHを目的タンパク質のpIを跨ぎ調節し脂質膜への結合を促すことで、内水相封入の効率化が可能なことを明らかにした。今後、ITGに内部から相互作用するタンパク質因子などの導入に役立つ。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] pH Switching That Crosses over the Isoelectric Point (pI) Can Improve the Entrapment of Proteins within Giant Liposomes by Enhancing Protein-Membrane Interaction2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Shimizu, Takaaki Mori, Masahiro Tomita and Kanta Tsumoto
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 30 号: 2 ページ: 554-563

    • DOI

      10.1021/la403361j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incorporation of Adenylate Cyclase into Membranes of Giant Liposomes Using Membrane Fusion with Recombinant Baculovirus-Budded Virus Particles2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Mori, Koki Kamiya, Masahiro Tomita, Tetsuro Yoshimura and Kanta Tsumoto
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters

      巻: 36 号: 6 ページ: 1253-1261

    • DOI

      10.1007/s10529-014-1485-6

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工細胞システム構成に役立てたい組換えプロテオリポソーム技術2014

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太
    • 雑誌名

      日本化学会・生体機能関連化学部会ニュースレター

      巻: 28 ページ: 15-18

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Baculovirus-Liposome Membrane Fusion: Novel Technology for Reconstitution of Membrane Protein Systems in Artificial Cells2013

    • 著者名/発表者名
      Kanta Tsumoto
    • 学会等名
      The 4th Taiwan-Japan Symposium on Nanomedicine
    • 発表場所
      Academia Sinica, Taipei
    • 年月日
      2013-01-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 少数要素から構成する人工細胞ベシクルを用いた膜シグナル伝達モデル実験系の開発2013

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会 シンポジウム(3S02a) 生体膜の動態から見える新たな膜生物学
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Baculovirus-Liposome Membrane Fusion for Construction of Artificial Cell Models Based on Giant Lipid Vesicles2013

    • 著者名/発表者名
      Kanta Tsumoto
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Nanomedicine Molecular Science (NMMS2013)
    • 発表場所
      SANJYO Conference Hall, The University of Tokyo
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Cell-Sized Liposomes: Basic Structures for Mimicking Cell Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Kanta TSUMOTO, Misako Nishigami, Takaaki Mori, Masahiro Tomita
    • 学会等名
      7th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2013)
    • 発表場所
      Nakamura Centenary Hall, Kyushu Institute of Technology, Kitakyushu
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 界面通過法GUVを用いたバキュロウイルス粒子の膜融合能の検討と細胞模倣への利用2013

    • 著者名/発表者名
      西上美佐子、森貴昭、吉村哲郎、吉川研一、冨田昌弘、湊元幹太
    • 学会等名
      第86回日本生化学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] pH転換によるGUVへの効率的・選択的タンパク質封入2013

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太
    • 学会等名
      日本生物物理学会第51回年会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 組換えバキュロウイルスを用いた膜蛋白質の人工脂質膜ベシクルへの再構成2013

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太
    • 学会等名
      平成25年4月分子ロボティクス研究会4月定例会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパスベンチャービジネスホール
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 界面通過法を用いた膜貫通型タンパク質提示巨大プロテオリポソーム2012

    • 著者名/発表者名
      西上美佐子, 森貴昭, 吉村哲郎, 吉川研一, 冨田昌弘, 湊元幹太
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
    • 年月日
      2012-12-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Baculovirus-Liposome Membrane Fusion to Reconstitution of Membrane Protein Systems toward Functional Artificial Cells2012

    • 著者名/発表者名
      K. Tsumoto, M. Nishigami, T. Mori, M. Tomita
    • 学会等名
      6th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2012)
    • 発表場所
      Shimane Prefecture Convention Center Kunibiki Messe
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バキュロウイルスを用いる人工細胞構築:少数要素による細胞的機能の発現をめざして2012

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太
    • 学会等名
      日本化学会生体機能関連化学部会若手の会第24回サマースクール
    • 発表場所
      休暇村志賀島
    • 年月日
      2012-07-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 界面通過法GUVを用いたバキュロウイルス‐リポソーム間の膜融合の可視化解析2012

    • 著者名/発表者名
      森貴昭、西上美佐子、冨田昌弘、湊元幹太
    • 学会等名
      第76回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • 発表場所
      自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 人工細胞系に構成した細胞膜受容体・細胞骨格複合ナノ装置の動作解析2012

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太
    • 学会等名
      文部科学省新学術領域ナノメディシン分子科学第1回若手の会
    • 発表場所
      名古屋大学ESホール
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 組換えバキュロウイルスを用いた膜蛋白質の人工脂質膜ベシクルへの再構成

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太
    • 学会等名
      平成25年4月分子ロボティクス研究会4月定例会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパスベンチャービジネスホール3F
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 界面通過法GUVを用いたバキュロウイルス粒子の膜融合能の検討

    • 著者名/発表者名
      西上美佐子、森貴昭、伊藤彰彦、吉村哲郎、冨田昌弘、湊元幹太
    • 学会等名
      第77回日本生化学会中部支部例会・シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学理学南館坂田・平田ホール
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 人工細胞系への細胞膜受容体経路の構成

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太
    • 学会等名
      文部科学省新学術領域研究ナノメディシン分子科学第2回若手の会
    • 発表場所
      京都大学再生医科学研究所セミナー室
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 次世代ハイブリドーマテクノロジー(次世代医薬開発に向けた抗体工学の最前線(熊谷泉監修))2012

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太、冨田昌弘
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] Google Scholar My Citations

    • URL

      http://scholar.google.com/citations?sortby=pubdate&hl=en&user=HesLhbwAAAAJ&view_op=list_works

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 研究代表者業績リスト

    • URL

      http://scholar.google.com/citations?user=HesLhbwAAAAJhl=en

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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