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細胞間生命情報伝達を担う新規膜小胞の生物物理化学特性の解明

阐明负责细胞间生命信息传递的新型膜囊泡的生物物理和化学特性

基本信息

批准号：
20K20297
负责人：
石井則行
金额：
$ 16.39万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞が分泌する膜小胞の一種で、細胞内や細胞間の情報伝達を担うエキソソーム/エクソソームは、今やあらゆる分野で注目されている。血液、唾液、尿等の体液中に存在し、非侵襲的に検体を採取でき、有用な情報に富む。がん細胞が分泌するエクソソームには、がん促進因子が含まれる一方、癌細胞以外からのエクソソームにはがん抑制因子が含まれる場合があり、がん治療に役立てる研究が進行している。また、タンパク質やRNAを内包し、細胞の再生や修復を促進可能なため、再生医療分野での活用が進んでいる。細胞間送達機能を薬物送達に利用すれば、薬剤の標的細胞への送達を促進し薬物治療が可能になる。また、化粧品や健康食品、生物学的な研究分野で応用研究が加速している。植物では、成長やストレス応答に関わる情報を含んでおり、植物の育成や病害虫への抵抗力向上に期待されている。しかし、生体由来のエクソソームは多様であり、分離精製法の確立、構造・機能解析の技術面で課題が残されている。エクソソームの分画・調製において、私たちは医学・生物学分野において考慮されていなかった物理化学的ポイントを指摘し、細胞外膜小胞（エクソソーム等）のインタクトな状態での分画・調製法を開発した。また、クライオ電顕法による形態・構造解明を進めるには、それに適した試料調製技術の開発が必要であった。ホーリーグリッドにより支持膜のない中空に観察対象を保持する際、フィッシュネット効果のために、小さな膜小胞の殆どはろ紙によって吸収されてしまうという課題に直面した。この問題を克服するために、撹拌式限外ろ過分離により、膜小胞を大量に調製することを繰り返したところ、膜小胞が開裂して壊れてしまうことが、電顕法による直接観察から明らかとなった。今後、実験データや有用な知見を見直し、より効果的かつ安定したエクソソームの分画・調製法が確立されることが期待される。

A cell secretes membrane vesicles, intracellular and intercellular information transmission, and the separation of attention. Blood, saliva, urine and other body fluids exist, non-invasive samples can be collected, useful information is rich Research on cell secretion, promotion and inhibition factors is ongoing in cases other than cancer cells. To promote the use of regenerative medicine in the field of cell regeneration and repair The cell-to-cell delivery function is utilized for drug delivery, and drug delivery to target cells is facilitated for drug therapy. Research on cosmetics, health food and biology is divided into two fields: applied research and accelerated research. Plant growth and development information, plant breeding, disease and pest resistance upward expectations The problems of biological origin, isolation and purification, structure and function analysis are discussed. The analysis and modulation method of extracellular membrane vesicles (such as those in the outer membrane) is developed in the field of medicine and biology. It is necessary for the development of sample modulation technology to improve the morphology and structure of samples. The membrane is supported by a thin layer of film. The membrane is supported by a thin layer of film. The thin layer of film is supported by a thin layer of film. This problem can be overcome by stirring, external separation, membrane cell mass modulation, membrane cell cracking, and direct detection. In the future, we are looking forward to the establishment of a stable and effective separation and modulation method for practical data and useful knowledge.