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2021 年度 実績報告書

バイオアクティブペプチド界面を利用したミグラソームの機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 21H01726
研究機関東京工業大学

研究代表者

大河内 美奈  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (70313301)

研究分担者 田中 祐圭  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (60533958)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード生体膜小胞 / ミグラソーム / ペプチド / 細胞遊走
研究実績の概要

本研究は、細胞がその移動の軌跡を示すようにリトラクションファイバーの交点などに形成する大きさ1μm程度の生体膜小胞であるミグラソームの機能解析を目的とする。本年度は、ミグラソームが基板上に形成されるという点に着目し、ミグラソームを安定に捕捉することができるペプチド界面を設計し、これをミグラソーム機能解析プラットフォームとして利用することとした。種々のインテグリンリガンドや生体膜親和性ペプチドをスポット合成法によりセルロース膜上に合成し、細胞と相互作用させることでミグラソームを捕捉する候補配列を選抜した。その後、選抜ペプチドを修飾したグラス基板上に細胞を播種し、その遊走能およびミグラソーム形成数を評価し、ミグラソームの捕捉に使用するペプチド配列を決定した。これらの結果、ミグラソーム形成やリトラクションファイバーの形成に有効なペプチド配列は、細胞種により異なることが示唆された。また、膜4回貫通型の膜タンパク質であるテトラスパニン4がミグラソーム膜に高発現するという知見から、緑色蛍光タンパク質とT2A-mCherryを融合したテトラスパニン4安定発現株を構築した。細胞イメージングにより、リトラクションファイバーおよびミグラソームにテトラスパニン4が高発現しリアルタイムイメージングが可能であること、ミグラソームには細胞質成分が内包されることを確認した。さらに、ペプチド修飾基板を用いた細胞遊走によるミグラソーム形成、細胞剥離による基板からのミグラソーム分画に関する諸条件について検討し、近接する細胞との情報伝達機能の解析に向けた要素技術を構築した。

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

本研究では、細胞がその移動の軌跡を示すようにリトラクションファイバーの交点などに形成する大きさ1μm程度の生体膜小胞であるミグラソームの機能解析を目的とした。本年度は、ミグラソームが基板上に形成されるという点に着目し、ミグラソームを安定に捕捉することができるペプチド界面の設計、ミグラソームおよびリトラクションファイバーの蛍光イメージングを可能とする緑色蛍光タンパク質融合テトラスパニン4安定発現株の構築について進め、初年度として当初計画した内容を順調に進めることができた。

今後の研究の推進方策

本年度、ミグラソーム機能解析プラットフォームとして設計したペプチド界面を構築し、ミグラソームを介した近接細胞間の情報伝達について機能解析を行う。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Enrichment of membrane curvature-sensing proteins from Escherichia coli using spherical supported lipid bilayers2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Masayoshi、Ueno Yu、Miyake Takahiro、Sakuma Takahiro、Okochi Mina
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 133 ページ: 98~104

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2021.10.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface glycan targeting for cancer nano-immunotherapy2022

    • 著者名/発表者名
      Choi Yonghyun、Kim Jiwon、Chae Jayoung、Hong Joohye、Park Jongjun、Jeong Eunseo、Kim Hayoung、Tanaka Masayoshi、Okochi Mina、Choi Jonghoon
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 342 ページ: 321~336

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2022.01.004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Peptide-modified substrate enhances cell migration and migrasome formation2021

    • 著者名/発表者名
      Saito Shogo、Tanaka Masayoshi、Tatematsu Soichiro、Okochi Mina
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: C

      巻: 131 ページ: 112495~112495

    • DOI

      10.1016/j.msec.2021.112495

    • 査読あり
  • [学会発表] Olfactory receptor derived peptide-based graphene field effect transistor sensor for highly sensitive limonene detection2022

    • 著者名/発表者名
      Rungreungthanapol Tharatorn、本間 千柊、田中 祐圭、杉崎 吉昭、磯林 厚伸、早水 裕平、大河内 美奈
    • 学会等名
      電気化学会第89回大会
  • [学会発表] ミネラリゼーションペプチドにより合成された金ナノ粒子の触媒活性2022

    • 著者名/発表者名
      桐木 友花、田中 祐圭、大河内 美奈
    • 学会等名
      電気化学会第89回大会
  • [学会発表] アレルギー症状の層別化診断を目指した脱顆粒反応検出に基づくIgEエピトープ解析2022

    • 著者名/発表者名
      稲垣 理紗、田中 祐圭、大河内 美奈
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
  • [学会発表] がん細胞遊走阻害に向けたEWI-2由来テトラスパニンCD81結合性ペプチドの探索2022

    • 著者名/発表者名
      薄場 圭、スワッタナーラット タナワット、田中 祐圭、大河内 美奈
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
  • [学会発表] 機能性ペプチドを用いた細胞外小胞ミグラソーム捕捉場の構築2022

    • 著者名/発表者名
      齊藤彰吾、田中祐圭、大河内美奈
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
  • [学会発表] Peptide array-based functional peptide probe screening for microsystem analysis2021

    • 著者名/発表者名
      大河内美奈
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cell culture interface constructed on graphene by peptides2021

    • 著者名/発表者名
      Shogo Saito, Soichiro Tatematsu, Masayoshi Tanaka, Mina Okochi
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Inhibition of cancer-cell migration by CD9-binding peptide2021

    • 著者名/発表者名
      Thanawat Suwatthanarak, Masayoshi Tanaka, Mina Okochi
    • 学会等名
      Symposium of Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC) 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Limonene detection by insect olfactory-mimetic peptide coupled graphene field effect transistor2021

    • 著者名/発表者名
      Tharatorn Rungreungthanapol, Chishu Homma, Masayoshi Tanaka, Yoshiaki Sugizaki, Atsunobu Isobayashi, Yuhei Hayamizu, Mina Okochi
    • 学会等名
      Symposium of Young Asian Biological Engineers' Community (YABEC) 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Peptide functionalized biodevices for biomedical applications2021

    • 著者名/発表者名
      大河内美奈
    • 学会等名
      第73回日本生物工学会大会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ペプチドアレイを利用した分子標識プローブの設計2021

    • 著者名/発表者名
      大河内美奈
    • 学会等名
      IGMリエゾンラボ炎症シンポジウム
  • [学会発表] Selective bacterial detection using solid-state pore sensor device2021

    • 著者名/発表者名
      R. Sekido, S. Hattori, M.Tanaka, A. Arima, M. Tsutsui, M. Taniguchi, T. Washio, M. Okochi
    • 学会等名
      31st Anniversary World Congress on Biosensors
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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