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細胞は常に外界の物理的・化学的ストレスにさらされており，細胞膜の損傷がしばしば起こるが，細胞にはそのような細胞膜の損傷を修復する機構が存在する。また，広く基礎・応用に用いられている細胞外の物質を人為的に細胞内に導入するエレクトロポレーションなどの方法は，この修復機構に依存している。修復機構が異常になるとことで生じる遺伝病も知られている。本研究では，独自に新規開発した，細胞膜だけにピンポイントで孔をあけるレーザーポレーション法を用いて，細胞膜に穿孔損傷を与え，その修復過程に形成される修復装置，シグナル 制御機構を明らかにすることを目的に研究を行った。細胞外に蛍光色素を入れて，レーザーポレーションを行なうことで，蛍光色素の細胞内への流入から細胞膜に開いた孔の開閉の動態を定量化することができた。また，細胞に蛍光性CaプローブD-GCaMPを発現させることで，細胞外から 細胞膜の損傷孔を通って細胞質へのCaイオンの流入が起きていることを可視化し，さらに定量化できた。また外液のCaイオンを除くと細胞膜の損傷の治癒が起こらないことも明らかになり，損傷孔からのCaイオンの流入が損傷治癒の必須であることが分かった。さらに，Ca依存的に損傷穴にリクルートされてくるタンパク質としてアネキシンC1を新たに同定した。想定外の発見として，移動している細胞の前部膜に孔を開けると，細胞は反転して逃げることを見出した。細胞の尾部に孔を開けた場合には，細胞は方向転換せずにそのまま速度を速めて逃げていく。この発見は，細胞運動の制御機構研究で重要な視点を与えるものであろう。また，研究結果は，抗がん剤などにより細胞を完全に死滅できない場合，損傷を受けたが生き残った細胞が移動しやすく転移しやすい可能性を示唆しており，応用的にも重要な知見が得られた。
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