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2016 Fiscal Year Research-status Report

ドラッグ・リポジショニングと独自アッセイ技術に基づく細胞収縮能回復薬の発見

Research Project

Project/Area Number 16K12872
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

出口 真次  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30379713)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords細胞バイオメカニクス / 細胞収縮力 / メカノミクス
Outline of Annual Research Achievements

独自の細胞収縮力アッセイ(分析)技術を開発して、ドラッグ・リポジショニングへの利用展開ができる新しいシステムへと発展させることが目的である。将来的には細胞が発生する力の変化に応じてスクリーニング・分類を行うメカノミクス(力(メカ)のオミックス)研究へと発展させる。具体的には、化合物ライブラリーやsiRNAライブラリーを活用できるハイスループット実験系を作り、細胞発生力の変化を網羅的に調べることができる新規研究の基礎を作る。本年度までの研究において、特定の力学的・化学的性質へと改質した細胞培養用基板を用いる同アッセイ系を作製して分子生命系の研究者と共同研究を推進した。幾つかの分子が細胞収縮力(トラクションフォース)に与える影響を調べる実験に取り組んだ。特に徳島大学の佐々木教授らと協力してJRAB分子、また京都大学の木岡准教授らと協力してビネキシン・ファミリーがそれぞれ細胞群および個々の細胞のトラクションフォースに及ぼす影響を定量化してきた。これらの共同研究を通して、トラクションフォースの定量化を実現できるようになった一方で、細胞種に依存して独自の条件設定を行う必要性も明らかになった。特に上皮系または間葉系の形態を有する細胞間でそれぞれ大別される力学的性質を備えることが明らかにされた。ハイスループットでの実験を実現するには、ロバスト性の高いシステムの構築が不可欠であるために、基板の材料選定と改質の方法の再考を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

細胞収縮力アッセイの基礎を作り、幾つかの分子を対象とした研究を行ってその有効性を実証した。

Strategy for Future Research Activity

実験条件(使用基板の表面改質の条件)をさらに詳細に調査・検討を行い、同アッセイの実験精度を向上させる。さらに複数の分子の影響を調べて、アッセイとしての有効性を幅広く実証する。

Causes of Carryover

当初予定していた基板材料にとどまらず、上皮細胞や間葉系細胞など異なる細胞種に適合する様々な力学的・化学的特性を有する基板材料を選定する必要が生じ、その評価を行う必要が生じたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度使用額は、基板材料費などに利用することを考えている。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] New wrinkling substrate assay reveals traction force fields of leader and follower cells undergoing collective migration2017

    • Author(s)
      Yokoyama, S., Matsui, T.S., Deguchi, S.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 482 Pages: 975-979

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.11.142

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microcontact Peeling: A Cell Micropatterning Technique for Circumventing Direct Adsorption of Proteins to Hydrophobic PDMS2017

    • Author(s)
      Yokoyama, S., Matsui, T.S., Deguchi, S.
    • Journal Title

      Current Protocols in Cell Biology

      Volume: 75 Pages: 10.21.1-10.21.8

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Tensile strength of oxygen plasma-created surface layer of PDMS2017

    • Author(s)
      Ohishi, T., Noda, H., Matsui, T.S., Jile, H., Deguchi, S.
    • Journal Title

      Journal of Micromechanics and Microengineering

      Volume: 27 Pages: 015015

    • DOI

      0.1088/0960-1317/27/1/015015

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Conformational plasticity of JRAB/MICAL-L2 provides “law and order” in collective cell migration2016

    • Author(s)
      Sakane, Y., Yoshizawa, S., Nishimura, M., Tsuchiya, Y., Matsushita, N., Miyake, K., Horikawa, K., Imoto, I., Mizuguchi, C., Saito, H., Ueno, T., Matsushita, S., Haga, H., Deguchi, S., Mizuguchi, K., Yokota, H., Sasaki, T.
    • Journal Title

      Molecular Biology of the Cell

      Volume: 27 Pages: 3095-3108

    • DOI

      10.1091/mbc.E16-05-0332

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スループットの高い細胞トラクションフォースアッセイの開発2017

    • Author(s)
      出口 真次,松井 翼,田中 裕一郎,呼格吉楽
    • Organizer
      第29回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      ウインクあいち
    • Year and Date
      2017-01-19 – 2017-01-20
  • [Presentation] 個々の細胞が発生する力を高効率に定量化するシステムの開発2016

    • Author(s)
      松井 翼, 出口 真次
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [Presentation] ミオシン調節軽鎖のリン酸化は個々の細胞が発生する収縮力の大きさに相関はあるか?2016

    • Author(s)
      出口 真次, 松井 翼, 倉賀野 正弘, 高橋 正行
    • Organizer
      第68回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      京都テルサ
    • Year and Date
      2016-06-15 – 2016-06-17
  • [Remarks] 大阪大学・出口研究室ホームページ

    • URL

      http://mbm.me.es.osaka-u.ac.jp

URL: 

Published: 2018-01-16  

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