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2022 年度 実績報告書

細胞結合ネットワークの構築による人工細胞モデルの組織化と集団動態発現

研究課題

研究課題/領域番号 19K06540
研究機関三重大学

研究代表者

湊元 幹太  三重大学, 工学研究科, 教授 (80362359)

研究分担者 瀧口 金吾  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (20262842)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード人工細胞 / リポソーム / GUV / 細胞骨格 / 細胞接着 / バキュロウイルス / 脂質二分子膜 / マイクロコンパートメント
研究実績の概要

今年度は最終年度であるが昨年度までに引き続き、本研究では、細胞接着分子や細胞骨格等を組換え技術で再構成した巨大リポソーム(Giant Unilamellar Vesicles; GUVs)ベースの人工細胞モデルが、細胞-細胞間の結合を模倣することでネットワーク形成(多細胞化)し、それにより秩序構造と共役挙動が発現する組織体となるのか、ということに取り組んでいる。特に今年度は、内容について学会発表等を行うことを目的とした。
昨年度、組換え膜タンパク質の導入に要する、私どもが開発してきている逆相遠心法で得た細胞サイズ脂質2分子膜ベシクル(GUVs)とバキュロウイルス出芽粒子(BV)との膜融合を高い効率で引き起こす脂質条件を詳細に調べ明らかにした。昨年度、膜融合の誘起に必須である酸性脂質の機能を補助するリン脂質を見出したが、今年度はさらに補助脂質と共存時する際のコレステロールの効果を明らかにした。また、細胞接着分子の膜導入により既に予備的知見を得ていたGUV接着の特異的発現について今年度は新たにGUVの断面球形からのズレを画像からの真円度・円形度評価と脂質チューブ形成の頻度で評価できることを見出し発表準備に入った。
昨年度に引き続き今年度も水溶性高分子系の二相分離に基づく微小液滴を、細胞質を模したモデルミクロコンパートメント(微小区画)として利用し、高い分配効率で内封された細胞骨格(アクチン)の挙動を調べることを行った。
今年度、細胞接着現象評価にも利用可能となるビーズ被覆球状支持膜へのウイルスによる組換え膜タンパク質再構成も引き続き実施し、担持された膜タンパク質間のFRETによる相互作用解析に成功し学会発表した。被覆過程の実時間観察にも取り組んだ。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Behavior of Biopolymers, Cytoskeleton, DNA, and Phospholipids, that Exert Self-organization, Shown in the Liquid-Liquid Phase Separation2023

    • 著者名/発表者名
      TAKIGUCHI Kingo、SAKUTA Hiroki、HAYASHI Masahito、WAIZUMI Tatsuyuki、TSUMOTO Kanta、YOSHIKAWA Kenichi
    • 雑誌名

      Seibutsu Butsuri

      巻: 63 ページ: 5~11

    • DOI

      10.2142/biophys.63.5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] なぜ「相」は選ばれているのか? ~モデル実験の意味について~2023

    • 著者名/発表者名
      湊元幹太
    • 学会等名
      コロイド先端技術講座2022ソフトマターの「液液」相分離
    • 招待講演
  • [学会発表] ウイルス膜融合補助因子としてのホスファチジルエタノールアミン2022

    • 著者名/発表者名
      関真由子、川勝響、伊藤諒、湊元幹太
    • 学会等名
      第53回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • [学会発表] タンパク質を捕捉する水性微小液滴の形態安定性とその制御2022

    • 著者名/発表者名
      前田悠佑、林夢乃、鈴木勇輝、湊元幹太
    • 学会等名
      第86回 日本生化学会 中部支部例会・シンポジウム
  • [学会発表] 水性2相系を用いたγ-globulinによるシェル型液滴形成の条件検討2022

    • 著者名/発表者名
      林夢乃、藤瀬優介、鈴木勇輝、湊元幹太
    • 学会等名
      第73回コロイドおよび界面化学討論会
  • [学会発表] 人工脂質2分子膜を担持したマイクロビーズへのシグナル伝達タンパク質導入2022

    • 著者名/発表者名
      岩田京樹、鈴木勇輝、湊元幹太
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [学会発表] 細胞-細胞会合操作のためのリガンド細胞表面修飾とその溶媒検討2022

    • 著者名/発表者名
      森口夏愛、冨田昌弘、湊元幹太
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
  • [備考] 分子生物工学研究室(三重大学工学研究科)

    • URL

      https://www.bio.chem.mie-u.ac.jp/

  • [備考] Google Scholar Citations

    • URL

      https://scholar.google.com/citations?user=HesLhbwAAAAJ&hl=ja

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公開日: 2023-12-25  

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