| 研究課題/領域番号 |
16K01350
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
菅原 路子 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30323041)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 細胞遊走 / 微小管局在 / 細胞核 / 光応答性培養基板 / 細胞形状制御 |
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| 研究実績の概要 |
細胞が基質上を這い回る細胞遊走の制御は，再生医療支援や薬物治療支援を始めとする次世代の医工学分野における基幹技術であり，その確立のためには遊走機序の解明は不可欠である．これまで，細胞形状の非対称性，すなわち形状極性の形成や，核と微小管形成中心を結ぶnuclear-centrosomal axis (NC axis)が，細胞遊走と関連することは知られていたものの，それを明確に理論立てて裏付ける研究は皆無であり，細胞遊走機序の全容解明には程遠い状況であった．そこで本研究では，細胞遊走に関わるアクチン細胞骨格，およびNC axisに関わる微小管のダイナミクスを細胞遊走と関連付け，形状極性がより支配的となる細胞遊走機序の「なぜ」を多様な方面から掘り下げて明らかにし，そのメカニズムを利用した細胞遊走の制御記述を確立することを目指す．
実験では，形状極性を一様とした条件下でのNC axisと細胞遊走の関連を明らかにすべく，紫外光照射による光応答性培養基板を用いて細胞の同時大量パターニングを行うこととし，初年度に構築した実験系を用い，実際の低倍率パターニングを実施した．その際，パターニング形状を細胞遊走時に見られる二等辺三角形とし，その大きさを様々に変化させることにより，細胞が形状拘束により受ける力を変化させた．その結果，二等辺三角形の大きさにより，細胞内の核の位置に違いが見られた．
そこで，その要因の詳細を確認するために，パターニング形状の大きさを変化させ，免疫蛍光染色により微小管の局在および細胞核の位置を観察した．その結果，パターニング面積の違いにより，微小管局在に違いが見られ，それに伴い核の位置が異なったと予想された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度に選択した代替方法により，順調に研究を進めることができた．また，観察結果を定量化することが可能なプログラムの作成も進み，定量解析まで行うことができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は，初年度に構築し，昨年度に実施した細胞の大量パターニング手法，および昨年度に進めた固定・免疫蛍光染色手法による観察および定量解析手法を用い，さらなるサンプル数の解析から統計的に細胞核および微小管の観察結果をまとめたい．また合わせて，パターニングから細胞固定までの時間を変化させ，同様の観察・定量解析を行うことにより，細胞形状拘束に伴う細胞内構造の変化のダイナミクスについても明らかにする．
細胞形状拘束に伴う核と微小管の局在は，細胞種依存であることが知られていることから，現在実験を進めているHeLa細胞およびNIH3T3細胞のみならず，多種の細胞においても同様の実験を行う．そして，Nuclear-centrosome axis (NC axis)が細胞種依存である理由を明らかにすることを試みる．
また，遊走特性を示す細胞においては，これまでの観察に加え，アクチン骨格の局在にも着目し，NC axisの形成との関連を明らかにすることにより，包括的な細胞遊走メカニズムの解明を目指す．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度からの繰越額が多かったため，その一部を使用し，一部を次年度に繰り越すこととなった．
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