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2022 年度 実施状況報告書

核酸-脂質複合体の表面修飾を利用した生細胞の識別

研究課題

研究課題/領域番号 22K12820
研究機関九州大学

研究代表者

有馬 祐介  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (90402792)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード細胞表面修飾 / 細胞識別 / 核酸-リン脂質複合体
研究実績の概要

多様な細胞で構成される細胞社会を理解するうえで,それぞれの細胞種を識別し解析することが重要である。しかし,膜タンパク質以外の細胞表面分子について,その発現量や分子種を指標に細胞を生きたまま識別する方法は確立されていない。
申請者が生細胞表面の改変に用いてきた核酸-リン脂質複合体を様々な細胞に修飾したところ,細胞種によって修飾効率が大きく異なることを見出した。本研究では,核酸-リン脂質複合体による細胞表面修飾における細胞種依存性に着目し,細胞識別プローブへの応用を目指す。核酸-リン脂質複合体の至適な分子設計,核酸-リン脂質複合体の修飾に影響を与える細胞表面環境を明らかにする。
本年度は,細胞識別プローブとしての核酸-リン脂質複合体の分子設計を目的に,異なる核酸構造を有する核酸-リン脂質誘導体を合成し,細胞表面修飾への影響を調べた。核酸構造によっては細胞種依存性が見られず,核酸部が細胞識別に重要な役割を担っていること,細胞識別に適した核酸構造を明らかにした。また,細胞種依存性をもたらす細胞側要因を明らかにするため,各種細胞表面環境が表面修飾に及ぼす影響を調べた。従来型の核酸-リン脂質複合体で修飾できない細胞を用いて調べ,修飾阻害の要因を特定することができ,その要因に関わる分子種を絞り込むことができた。

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

異なる核酸構造を有する核酸-リン脂質複合体を合成し,それらを用いた細胞表面修飾を通じて,研究の第一目的である細胞識別プローブとしての分子設計に関する情報を得ることができた。さらに,細胞表面修飾に影響する細胞側要因の探索にも取り組み,修飾阻害要因の特定およびそれに関わる分子種候補を絞り込むことができた。細胞識別プローブの分子設計へのフィードバックにもつながる重要な情報が得られた。
以上,当初の計画に沿った結果を得ることができており,この結果をもとに次年度も研究を発展させていく。

今後の研究の推進方策

細胞表面修飾に影響する分子種を明らかにするため,候補分子の発現量評価およびその細胞種間の比較を行う。また,候補分子を欠損させた細胞に対して核酸-リン脂質複合体の表面修飾を行い,表面修飾への寄与を明らかにする。
さらに,設計した核酸-リン脂質複合体による細胞表面修飾を様々な細胞種に対して行い,細胞識別プローブとしての有用性を調べる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] DNAを介した細胞膜間相互作用における塩基長の影響2022

    • 著者名/発表者名
      有馬祐介,大野友輔,玉田薫
    • 学会等名
      第71 回高分子討論会
  • [学会発表] DNAを介した細胞間接着における塩基長の影響2022

    • 著者名/発表者名
      大野友輔,玉田薫,有馬祐介
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋期学術講演会
  • [学会発表] キレートを介した細胞表面のタンパク質修飾2022

    • 著者名/発表者名
      寺戸美樹,玉田薫,有馬祐介
    • 学会等名
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] 細胞表面への核酸修飾の細胞種依存性2022

    • 著者名/発表者名
      有馬祐介,平井千晶,萩尾蓮,玉田薫
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会 2022年度九州ブロック研究発表会
  • [学会発表] Cell-cell attachment by cell surface-anchored nucleic acids and its cell-type dependence2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arima, Chiaki Hirai, Kaoru Tamada
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Nanomedicine
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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