• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2018 Fiscal Year Annual Research Report

Drug screening using a newly developed cell assay

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 / ドラッグ・リポジショニング
Outline of Annual Research Achievements

本研究において、これまでに独自の96ウェルプレートを作製して細胞の(外因性)張力依存性を調べることができる装置を開発してきた。本アッセイおよび方法を用いることにより、外因性張力応答に関わる遺伝子やそれを制御する薬剤のスクリーニングを行うことが可能になった。最終年度には内因性の張力依存性を調べることができる装置の設計と開発を行った。ただし当初96ウェルで独自のプレートの設計・製作を行ったが、各ウェル内でのメニスカスが大きく、通常の顕微鏡では観察がしづらいことがわかった。そこでスループット性能は低下するが、24 (=96/4)ウェル性の同プレートおよび装置の設計・製作に切り替えた。この設計変更のために多くの部品を再製作したために予想以上に時間を要したが、これまでに化合物ライブラリーの中から一部の薬剤を選んで本アッセイに適用し、薬剤効果が確かに内因性張力変化として検出できることを確認できている。すなわち、スループット性能に対するハードウェアの寄与においては当初より4分の1の効率へと低下したが、併せて行った解析ソフトウェアの性能において飛躍的な向上があった。具体的にはこれまでの高速フーリエ変換解析ではなく、機械学習(ディープラーニング)を取り入れて、画像から効果の定量化までをほぼ全自動にすることができた。検出に係る精度自体も向上できたことを確認している。従って、全体的に見ればスループットが高く、本質的な点については期待通りの成果を得ることができた。

  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Keratin-binding ability of the N-terminal Solo domain of Solo is critical for its function in cellular mechanotransduction2019

    • Author(s)
      Fujiwara, S., Matsui, T.S., Ohashi, K., Mizuno, K., Deguchi, S.
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/gtc.12682

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatially selective MRLC regulation is absent in dedifferentiated vascular smooth muscle cells but is partially induced by fibronectin and Klf42019

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

      American Journal of Physiology Cell Physiology

      Volume: 316 Pages: C509-521

    • DOI

      https://doi.org/10.1152/ajpcell.00251.2017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transgelin-1 (SM22α) interacts with actin stress fibers and podosomes in smooth muscle cells without using its actin binding site2018

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

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 505 Pages: 879-884

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2018.09.176

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deformable 96-well cell culture plate compatible with high-throughput screening platforms2018

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

      PLOS ONE

      Volume: 13 Pages: e020344

    • DOI

      https://doi.org/10.1371/journal.pone.0203448

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Solo, a RhoA-targeting guanine nucleotide exchange factor, is critical for hemidesmosome formation and acinar development in epithelial cells2018

    • Author(s)
      Fujiwara, S., Matsui, T.S., Ohashi, K., Deguchi, S., Mizuno, K.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Pages: e0195124

    • DOI

      https://doi.org/10.1371/journal.pone.0195124

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] A cellular contractility monitoring system allowing for high- throughput and long-term analysis2018

    • Author(s)
      T.S. Matsui, S. Deguchi
    • Organizer
      MHS 2018 (International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rho-signaling organizes hemidesmosomal cell-substrate adhesion and acinar morphogenesis of epithelial cells through controlling mechanotransduction2018

    • Author(s)
      S. Fujiwara, T.S. Matsui, K. Ohashi, T.M. Magin, K. Mizuno, S. Deguchi
    • Organizer
      International Meeting of the German Society for Cell Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-throughput detection of cellular traction forces for screening of drugs and regulatory genes2018

    • Author(s)
      Deguchi, S.
    • Organizer
      Emerging Technologies in Mechanical Engineering 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Stress fibers exhibit unique contractile properties distinct from those of myofibrils2018

    • Author(s)
      Deguchi, S., Matsui, T.S
    • Organizer
      8th World Congress of Biomechanics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hemidesmosomal cell-substrate adhesion and acinar morphogenesis of epithelial cells are organized by Rho-signaling through controlling mechanotransduction2018

    • Author(s)
      S. Fujiwara, T. S. Matsui, K. Ohashi, K. Mizuno, S. Deguchi
    • Organizer
      8th World Congress of Biomechanics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rho-signaling plays crucial roles for cellular mechanotransduction and regulates actin and intermediate filament cytoskeletal reorganization2018

    • Author(s)
      S. Fujiwara, H. Abiko, T. S. Matsui, K. Ohashi, K. Mizuno, S. Deguchi
    • Organizer
      8th World Congress of Biomechanics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Isometric contractile properties of individual stress fibers2018

    • Author(s)
      Deguchi, S.
    • Organizer
      8th World Congress of Biomechanics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 細胞収縮力アッセイ in 月刊「細胞」2019

    • Author(s)
      出口 真次,松井 翼,市川 尚文,木岡 紀幸
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      北隆館 ニューサイエンス社
  • [Book] 細胞収縮力のアッセイ - メカノバイオロジー研究のツール in Precision Medicine プレシジョンメディシンと創薬2018

    • Author(s)
      出口 真次,松井 翼,市川 尚文,木岡 紀幸
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      北隆館 ニューサイエンス社
  • [Remarks] 大阪大学・出口研

    • URL

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

URL: 

Published: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi