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2014 年度 実績報告書

炎症沈静・慢性化の根幹機構の解明:システムメカノバイオロジーの創成へ

研究課題

研究課題/領域番号 24680049
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

出口 真次  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30379713)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードメカノバイオロジー / 張力ホメオスタシス
研究実績の概要

細胞接着斑タンパク質の一つPaxillinのチロシンpY118におけるリン酸化は炎症促進と密接な関係があることが知られている。本研究ではこのPaxillinのリン酸化が細胞張力の喪失と関係があることをを示した。まず、シリコーン膜に力学的予ひずみを負荷して、数百nmの振幅を有する正弦波状の微細突起を作製し、それを細胞培養基板として用いた。この微細突起の方向に従って、細胞の張力の発生要素であるstress fiberが配向するために、張力の大きさや方向を制御することができる。まず、この微細突起に沿ったstress fiberの配向はintegrinを介した細胞接着により達成されることを確認した。さらに、ミオシン活性の抑制によりこの配向が行われなくなったことから、stress fiberの配向には、細胞張力が必要であることを確かめた。この微細突起に沿わない方向にstress fiberが偶然配向を示したときにはその端にあるPaxillinのpY118のリン酸化レベルが局所的に高くなり、一方、微細突起に沿って配向する大多数のstress fiberの端にあるPaxillinではpY118のリン酸化レベルが低いことがわかった。微細突起に沿う配向ではstress fiberの張力が大きいために、このリン酸化レベルの低下は張力の上昇と共に起こることが示された。その他の実験からもstress fiberによるミオシン依存的な力、すなわち収縮力が力学的に出しづらい環境であるほど、Rac1の活性化など炎症を促進する傾向にあることわかった。また、収縮力をレスキューすることにより、炎症促進反応は抑制された。このように、炎症の沈静化と(個々の細胞レベルでの)慢性化には、収縮力の発生のしやすさという力学的要素と密接な関係があることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Contact guidance of smooth muscle cells is associated with tension-mediated adhesion maturation2014

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

      Experimental Cell Research

      巻: 327 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2014.05.002.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microcontact peeling as a new method for cell micropatterning2014

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

      PLOS ONE

      巻: 9 ページ: e102735

    • DOI

      10.1371/journal.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Traction force microscopyについて2015

    • 著者名/発表者名
      出口真次
    • 学会等名
      第9回メカノセンシング研究会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-11
  • [学会発表] 培養細胞の収縮力の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      出口真次
    • 学会等名
      第9回NIBBバイオイメージングフォーラム
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター(岡崎市)
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞収縮力のアッセイ技術2015

    • 著者名/発表者名
      出口真次、横山奨、松井翼、加藤輝
    • 学会等名
      シンポジウム:細胞アッセイ技術の現状と将来
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2015-01-13
  • [学会発表] 非筋細胞内細胞骨格分子の動態イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      松井翼、出口真次
    • 学会等名
      第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [学会発表] ストレスファイバーの方向依存的脱重合のメカニズムに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      黄文敬、松井翼、倉賀野正弘、高橋正行、川原知洋、佐藤正明、出口真次
    • 学会等名
      第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [学会発表] コンフルエントな細胞における収縮力分布の可視化2014

    • 著者名/発表者名
      出口真次、横山奨、松井翼
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
  • [学会発表] Force microscopy developed for screening studies on cultured cells2014

    • 著者名/発表者名
      Deguchi, S., Yokoyama, S., Matsui, T.S.
    • 学会等名
      The 62nd NIBB Conference, Force in Development
    • 発表場所
      Okazaki Conference Center (Okazaki)
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-19
  • [学会発表] Active biophysical properties of cells and subcellular components2014

    • 著者名/発表者名
      Deguchi, S.
    • 学会等名
      2014 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      Nagoya University (Nagoya)
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-12
    • 招待講演
  • [学会発表] A novel cell micropatterning technique to circumvent direct adsorption of proteins to PDMS2014

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, S., Matsui, T.S., Deguchi, S.
    • 学会等名
      The 4th Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics
    • 発表場所
      Shima Kanko Hotel The Classic (Shima)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-04
  • [学会発表] Load-dependent contractile force generation of actin stress fibers2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui, T.S., Sato, M., Deguchi, S.
    • 学会等名
      The 4th Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics
    • 発表場所
      Shima Kanko Hotel The Classic (Shima)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-04
  • [学会発表] Force balance in mesenchymal cells revealed by new traction force microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Deguchi, S., Yokoyama, S., Matsui, T.S., Araki, T., Ohishi, T.
    • 学会等名
      The 4th Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics
    • 発表場所
      Shima Kanko Hotel The Classic (Shima)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-04
  • [学会発表] ストレスファイバーの単離過程における成分分析2014

    • 著者名/発表者名
      松井翼、佐藤正明、出口真次
    • 学会等名
      第37回バイオレオロジー学会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ市民ホール
    • 年月日
      2014-06-05 – 2014-06-06
  • [学会発表] An alternative method for traction force microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Deguchi, S., Yokoyama, S., Matsui, T.S., Araki, T., Ohishi, T.
    • 学会等名
      International Symposium on Mechanobiology 2014
    • 発表場所
      Okayama University (Okayama)
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-23
  • [学会発表] Biophysical properties of single actin stress fibers isolated from cultured smooth muscle cells2014

    • 著者名/発表者名
      Matsui T.S., Sato, M., Deguchi, S.
    • 学会等名
      International Symposium on Mechanobiology 2014
    • 発表場所
      Okayama University (Okayama)
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-23
  • [学会発表] Development of a new technique for cell micropatterning2014

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, S., Matsui, T.S., Deguchi, S.
    • 学会等名
      International Symposium on Mechanobiology 2014
    • 発表場所
      Okayama University (Okayama)
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-23
  • [備考] 名古屋工業大学・出口研究室

    • URL

      http://mbl.web.nitech.ac.jp/index.html

  • [産業財産権] 接触物体が発生する力の計測方法およびこれを用いたスクリーニング方法2014

    • 発明者名
      出口真次、横山奨、松井翼
    • 権利者名
      名古屋工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2014-169119
    • 出願年月日
      2014-08-22
  • [産業財産権] 接触物体が発生する力を可視化および/または定量化するための表面改質方法およびこれを用いたスクリーニング方法、ならびにこれら方法に用いるキット2014

    • 発明者名
      出口真次、横山奨、松井翼
    • 権利者名
      名古屋工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2014-245641
    • 出願年月日
      2014-12-04

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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