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2012 年度 研究成果報告書

細胞の力覚機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 20001007
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
工学
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 正明  東北大学, 大学院・医工学研究科, 教授 (30111371)

研究分担者 大橋 俊朗  北海道大学, 大学院工学研究院, 教授 (30270812)
神崎 展  東北大学, 大学院医工学研究科, 准教授 (10272262)
出口 真次  東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30379713)
坂元 尚哉  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 准教授 (20361115)
連携研究者 安達 泰治  京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (40243323)
小椋 利彦  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (60273851)
大橋 一正  東北大学, 大学院生命科学研究科, 准教授 (10312539)
研究期間 (年度) 2008 – 2012
キーワードバイオメカニクス / バイオイメージング / 生体物性 / 細胞骨格 / 細胞内情報伝達 / メカノバイオロジー / ストレスファイバー / メカノセンサ
研究概要

我々の身体には多くの力を感じる細胞があり、組織や器官が力に応じて機能を発揮するよう制御されているが、その機構は不明であった。本研究では、血管壁、骨、骨格筋の細胞を主たる対象にした。その結果、細胞が接着している部位や細胞の形を決める役目をしている細胞骨格などがセンサの働きをして、シグナルの機能を果たしているタンパク質も分かった。また、生体の発生過程の器官形成において力が重要な役割を果たしていることが明らかとなってきた。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (15件) 図書 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Haemodynamically-dependent valvulogenesis of zebrafish heart is mediated by flow-dependent expression of miR-21 Nature Commun.2013

    • 著者名/発表者名
      T. Banjo, J. Grajcarek, D. Yoshino, H. Osada, K. Y. Miyasaka, Y. S. Kida, Y. Ueki, K. Nagayama, K. Kawakami, T. Matsumoto, M. Sato, T. Ogura
    • 雑誌名

      in press

    • DOI

      DOI:10.1038/ncomms2978

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of the actin-myosin catch bond on actomyosin aggregate forma- tion2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Inoue, T. Adachi
    • 雑誌名

      Cell. Molec. Bioeng.

      巻: Vol. 6 ページ: 3-12

    • DOI

      DOI:10.1007/s12195-012-0265-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Character- ization of contraction-induced IL-6 production using contractile C2C12 myotubes2013

    • 著者名/発表者名
      A. Farmawati, Y. Kitajima, T. Nedachi, M. Sato, M. Kanzaki, R. Nagatomi
    • 雑誌名

      Endocr. J.

      巻: Vol. 60 ページ: 137-147

    • DOI

      DOI:10.1507/endocrj.EJ12-0316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of nesprin-1 in nuclear deformation in endothelial cells under static and uniaxial stretching conditions2012

    • 著者名/発表者名
      T. Anno, N. Sakamoto, M. Sato
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: Vol. 424 ページ: 94-99

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bbrc.2012.06.073

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous contraction and buckling of stress fibers in individual cells2012

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi, T. S. Matsui, M. Sato
    • 雑誌名

      J. Cell. Biochem.

      巻: Vol. 113 ページ: 824-832

    • DOI

      DOI:10.1002/jcb.23410

    • 査読あり
  • [雑誌論文] LIM-kinase- mediated cofilin phosphorylation decelerates actin retrograde flow in lamellipodia2011

    • 著者名/発表者名
      K. Ohashi, S. Fujiwara, T. Watanabe, T. Kiuchi, M. Sato, K. Mizuno
    • 雑誌名

      J. Biol. Chem.

      巻: Vol. 286 ページ: 36340- 36351

    • DOI

      DOI:10.1074/jbc.M111.259135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of intercellular junctions in redistribution of focal adhesions and orientation of vascular endothelial cells exposed to cyclic stretching2011

    • 著者名/発表者名
      W-J. Huang, N. Sakamoto, K. Hanamura, R. Miyazawa, M. Sato
    • 雑誌名

      Cell. Molec. Bioeng.

      巻: Vol. 4 ページ: 368-378

    • DOI

      DOI:10.1007/s12195-011- 0194-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonmuscle myosin II induces dis- assembly of actin stress fibers independently of myosinlight chain dephosphorylation2011

    • 著者名/発表者名
      T. S. Matsui, R. Kaunas, M. Kanzaki, M. Sato, S. Deguchi
    • 雑誌名

      Interface Focus

      巻: Vol. 1 ページ: 754-766

    • DOI

      DOI:10.1098/rsfs.2011.0031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel method for measuring tension generated in stress fibers by applying external forces2011

    • 著者名/発表者名
      S. Sugita, T. Adachi, Y. Ueki, M. Sato
    • 雑誌名

      Biophys. J.

      巻: Vol. 101 ページ: 53-60

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bpj.2011.05.046

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heartbeat regulates cardiogenesis by suppressing retinoic acid signaling via expression of miR-1432011

    • 著者名/発表者名
      K. Y. Miyasaka, Y. S. Kida, T. Banjo, Y. Ueki, K. Nagayama, T. Matsumoto, M. Sato, T. Ogura
    • 雑誌名

      Mech. Develop.

      巻: Vol. 128 ページ: 18-28

    • DOI

      DOI:10.1016/j.mod. 2010. 09.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self- organizing optic-cup morpho-genesis in three-dimensional culture2011

    • 著者名/発表者名
      M. Eiraku, N. Takata, H. Ishibashi, M. Kawada, E. Sakakura, S. Okuda, K. Sekiguchi, T. Adachi, Y. Sasai
    • 雑誌名

      Nature

      巻: Vol. 472 ページ: 51-56

    • DOI

      DOI:10.1038/ nature09941

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of p120 catenin in the morphological changes of endothelial cells exposed to shear stress2010

    • 著者名/発表者名
      N. Sakamoto, K. Segawa, M. Kanzaki, T. Ohashi, M. Sato
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: Vol. 398 ページ: 426-432

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bbrc.2010.06.092

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomechanical contribution of cytoskeletal structures to traction forces in smooth muscle cells2010

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi, N. Kameda, S. Nakamura, M. Sato
    • 雑誌名

      J. Biomech. Sci. Eng.

      巻: Vol. 5 ページ: 262-271

    • DOI

      DOI:10.1299/jbse.5. 262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct meas- urement of shear strain in adherent vascular endothelial cells exposed to fluid shear stress2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueki, N. Sakamoto, M. Sato
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: Vol. 394 ページ: 94-99

    • DOI

      DOI:10.1016/j.bbrc. 2010.02.115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological responses of vascular endothelial cells induced by local stretch transmitted through intercellular junctions2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueki, N. Sakamoto, T. Ohashi, M. Sato
    • 雑誌名

      Exp. Mech.

      巻: Vol. 49 ページ: 125-134

    • DOI

      DOI 10.1007/s11340-008-9143-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A versatile micro- mechanical tester for actin stress fibers isolated from cells2009

    • 著者名/発表者名
      T. S. Matsui, S. Deguchi, N. Sakamoto, T. Ohashi, M. Sato
    • 雑誌名

      Biorheology

      巻: Vol. 46 ページ: 401-415

    • DOI

      DOI:10.3233/BIR- 2009-0551

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Osteocyte calcium signaling response to bone matrix deformation2009

    • 著者名/発表者名
      T. Adachi, Y. Aonuma, S. Ito, M. Tanaka, M. Hojo, T. Takano-Yamamoto, H. Kamioka
    • 雑誌名

      J. Biomech.

      巻: Vol. 42 ページ: 2507-2512

    • DOI

      DOI:10.1016/j. jbiomech.2009.07.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of contraction-inducible CXC chemokinesand their roles in C2C12 myocytes2009

    • 著者名/発表者名
      T. Nedachi, H. Hatakeyama, T. Kono, M. Sato, M. Kanzaki
    • 雑誌名

      Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.

      巻: Vol. 297 ページ: E866- 878

    • DOI

      DOI:10.1152/ajpendo. 00104.2009

    • 査読あり
  • [学会発表] Hemodynamics-dependent valvulo- genesis of zebrafish heart mediated by miR-212012

    • 著者名/発表者名
      T. Banjo
    • 学会等名
      6th Mechanobiol. Conf.
    • 発表場所
      Singapore (Singapore)
    • 年月日
      2012-11-12
  • [学会発表] Controlling the orientation of adherent cells in arbitrary direction2012

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi
    • 学会等名
      14th Int. Cong. Biorheol.
    • 発表場所
      Istanbul (Turkey)
    • 年月日
      2012-07-04
  • [学会発表] Simultaneous measurement of morphology and traction forces of endothelial cells under fluid shear stress2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi
    • 学会等名
      Summer Bioeng. Conf.
    • 発表場所
      Puerto Rico (USA)
    • 年月日
      2012-06-22
  • [学会発表] Vascular endothelial cell morphology exposed to fluid shear stress with spacial gradient2012

    • 著者名/発表者名
      N. Sakamoto
    • 学会等名
      World Cong. Med. Phys. Biomed. Eng.
    • 発表場所
      Beijin (China)
    • 年月日
      2012-05-28
  • [学会発表] Hemodynamic force is a physical regulator of heart development2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ogura
    • 学会等名
      Int. Symp. Cell. Mechanobiol.
    • 発表場所
      Kyoto University (Kyoto)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] Molecular dynamics analysis of coupling behaviors between extension and torsion of actin filaments2012

    • 著者名/発表者名
      S. Matsushita
    • 学会等名
      Biophys. Soc. 56th Ann. Meeting
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2012-02-13
  • [学会発表] Role of stress fibers in cellular tensional homeostasis2012

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi
    • 学会等名
      2nd BMES-SPRBM Conf. Cell. Molec. Bioeng.
    • 発表場所
      Puerto Rico (USA)
    • 年月日
      2012-01-05
  • [学会発表] A hypothesis of structural opti- mality in bone: modeling osteocyte network as a mechanosensory system2011

    • 著者名/発表者名
      T. Adachi
    • 学会等名
      11th US Nation. Cong. Comput. Mech.
    • 発表場所
      Minneapolis (USA)
    • 年月日
      2011-07-27
  • [学会発表] Intercellular junctions play an important role in orientation of vascular endothelialcells exposed to cyclic stretch2011

    • 著者名/発表者名
      W-J. Huang
    • 学会等名
      Summ. Bioeng. Conf.
    • 発表場所
      Farmington (USA)
    • 年月日
      2011-06-23
  • [学会発表] Identification of Rho-GEFs that are involved in mechanotransduction of vascular endothelial cells2011

    • 著者名/発表者名
      K. Ohashi
    • 学会等名
      6th Int. Symp. Biomech. Vasc. Biol. Cardiovasc. Disease
    • 発表場所
      Rotterdam (The Netherland)
    • 年月日
      2011-04-15
  • [学会発表] Dynamic lateral imaging and intra- cellular strain distribution of endothelial cells exposed to shear stress2010

    • 著者名/発表者名
      M. Sato
    • 学会等名
      6th World Cong. Biomech.
    • 発表場所
      Singapore (Singapore)
    • 年月日
      2010-08-01
  • [学会発表] Effect of temporal pattern of cyclic force applied to focal adhesions on actin cytoskeletal reorganization2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueki
    • 学会等名
      Biomed. Eng. Soc. Ann. Meeting
    • 発表場所
      Pittsburgh (USA)
    • 年月日
      2009-10-07
  • [学会発表] Derangements in GLUT4 trafficking system in insulin resistance in 3T3L1 adipocytes2009

    • 著者名/発表者名
      M. Kanzaki
    • 学会等名
      FASEB Summer Res. Conf.
    • 発表場所
      Lucca (Italy)
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] High wall shear stress gradient suppress morphological responses of endothelial cells to fluid flow2009

    • 著者名/発表者名
      M. Sato
    • 学会等名
      Med. Phys. Biomed. Eng. World Cong.
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 年月日
      2009-09-07
  • [学会発表] Mechanism for spatiotemporal regulation of actin structure dynamics based on intracellular biomechanical factors2008

    • 著者名/発表者名
      K. O. Okeyo
    • 学会等名
      Frontiers in Cell Migration from Mechanism to Disease
    • 発表場所
      Bethesda (USA)
    • 年月日
      2008-09-16
  • [図書] バイオメカニクスの最前線2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤正明、出口真次、安達泰治、村上輝夫、廣川俊二
    • 総ページ数
      3-6
    • 出版者
      共立出版
  • [図書] Single and Two-Phase Flows on Chemical and Biomedical Engineer- ing"2012

    • 著者名/発表者名
      T. Ohashi and M. Sato
    • 総ページ数
      579-599
    • 出版者
      Bentham Science Publishers
  • [図書] Cellular Mechano- transduction: Diverse Perspectives from Molecules to Tissue2010

    • 著者名/発表者名
      S. Deguchi and M. Sato
    • 総ページ数
      220-233
    • 出版者
      Cambridge University Press
  • [備考] 雑誌論文(10)は2011年Faculty of 1000 Biologyに選定、(13)は2012年度日本機械学会賞(論文)を受賞、(14)は2010年Faculty of 1000 Medicineに選定。

  • [産業財産権] パターニング装置およびパターニング2012

    • 発明者名
      出口真次、松井翼、佐藤正明
    • 権利者名
      出口真次、松井翼、佐藤正明
    • 産業財産権番号
      特許、特願2012-109957
    • 出願年月日
      2012-05-11

URL: 

公開日: 2014-08-29  

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