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2010 Fiscal Year Annual Research Report

神経前駆細胞の機能制御のためのモジュール化バイオマテリアルの設計

Research Project

Project/Area Number 22300164
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

加藤 功一  京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (50283875)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩田 博夫  京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (30160120)
Keywordsタンパク質工学 / 中枢神経 / 再生医療 / 神経幹細胞 / 移植補材料 / 細胞チップ / コラーゲン / 細胞増殖因子
Research Abstract

生体内あるいは生体外において神経前駆細胞の高度な機能制御が可能な細胞制御因子組込型バイオマテリアルの創製を目的として研究を開始した。
まず、神経前駆細胞が様々な細胞増殖因子に対してどのように振舞うかについて調べることを目的に、細胞チップ分析法を用いたバイオアッセイを行った。5種類の細胞増殖因子(EGF、bFGF、CNTF、BDNF、IGF-1)を単独あるいは2つの組み合わせとしてディスプレイした細胞チップを作製した。これには、タンパク質工学および基材の微細加工技術を利用した。このようにして作製したチップ上でラット胎児脳由来神経幹細胞を培養した。一定期間の培養後、4種類の分化マーカー(nestin、class III B-tubulin、GFAP、RIP)を免疫染色することで細胞分化について調べ、BrdUの取り込み量から細胞増殖について調べた。これらの実験結果を用いて、クラスター分析を行った。その結果、神経幹細胞の分化・増殖に及ぼす細胞増殖因子の影響について基礎的情報を得た。とくに、複数の因子による効果について注目した。
一方、各種のタンパク質性因子をコラーゲンゲル内に固定するため、タンパク質性因子に融合するコラーゲン結合性オリゴペプチドの探索を行った。コラーゲンに結合することが知られている天然タンパク質に着目し、それらに含まれるコラーゲン結合性ナミノ酸配列を取り上げた。なかでも、デコリンに由来する11残基のアミノ酸からなるオリゴペプチド(SYIRIADTMT)をEGFのC末端に融合したキメラタンパク質は、コラーゲンとの親和性を示すと同時に、EGFの構造と機能を維持していることが、円二色性分析やラット神経幹細胞を用いたバイオアッセイによって明らかになった。

Research Products

(5 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Array-based functional screening of growth factors toward optimizing neural stem cell microenvironments2011

    • Author(s)
      Shuhei Konagaya, Koichi Kato, Tadashi Nakaji-Hirabayashi, Yusuke Arima, Hiroo Iwata
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 32(22) Pages: 5015-5022

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced proliferation of neural stem cells in a collagen hydrogel incorporating engineered epidermal growth factor2011

    • Author(s)
      Edgar Yuji Egawa, Koichi Kato, Makiko Hiraoka, Tadashi Nakaji-Hirabayashi, Hiroo Iwata
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 神経幹細胞に発現する機能的ケモカイン受容体のパラレル分析2010

    • Author(s)
      加藤功一, 梶谷和弘, 中路正, 熊田陽一, 岸本通雅, 岩田博夫
    • Organizer
      第32回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      グランドプリンスホテル広島(広島)
    • Year and Date
      2010-11-30
  • [Presentation] Protein engineering approaches for central nervous regeneration2010

    • Author(s)
      Koichi Kato, Tadashi Nakaji-Hirabayashi, Hiroo Iwata
    • Organizer
      International Symposium of Materials on Regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      National Health Research Institutes(竹南,台湾)(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-03
  • [Book] バイオマテリアルの基礎2011

    • Author(s)
      加藤功一(分担執筆)
    • Total Pages
      259
    • Publisher
      日本医学館,東京

URL: 

Published: 2012-07-19  

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