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1細胞の機械特性と遺伝子発現解析の統合

1 细胞力学特性与基因表达分析的整合

基本信息

批准号：
22K15113
负责人：
塩見晃史
金额：
$ 3万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

細胞の機械特性、特に細胞表面張力は細胞分化やガン化、老化といった様々な生命現象において重要な状態物理量として注目されている。しかし、生命現象における細胞の細胞表面張力と遺伝子発現を同時に解析することは技術的に困難であった。そこで本研究では、ナノポアエレクトロポレーション(NanoEP)によって一過的に生じる細胞膜のナノポアが細胞の細胞表面張力と相関する事を利用し、1細胞の細胞表面張力と遺伝子発現を大規模に統合解析可能な新規解析法 (ELASTomics)を開発する。本年度は本研究の基盤となるELASTomicsの検討を行った。まず初めに、NanoEPにより蛍光分子(FITC-BSA)を細胞内へ輸送後、既存の原子間力顕微鏡(AFM)を用いた細胞表面張力の測定を行うことで、ELASTomicsと従来の方法の比較実験を行なった。その結果、NanoEPにより形成されるナノポアを介して細胞内へ輸送される分子の数と、細胞表面張力の間には高い相関があることが理論計算だけでなく、実験的にも明らかとなった。また、ELASTomicsに使用するDNAタグ付きデキストラン(DTD)の合成法の検討を行い、リジンが修飾されたDextranとアミノ基が修飾されたオリゴヌクレオチドをN-ethylmaleimideを用いたアミド結合で架橋後、アガロース電気泳動で副産物を除去することにより、DTDを生成する方法を確立した。さらに、細胞表面張力の異なることが報告されている4種の細胞株 (MCF7, MDA-MB-231, PC-3, MCF10A) に対してELASTomicsを実施し、報告されている細胞表面張力に比例してDTD導入量の違いがあることや、DTD導入量の測定と同時に遺伝子発現の解析が可能であることを確認した。

Cell mechanical properties, cell surface strength, cell differentiation, aging, life, important state physical quantities, attention, energy, etc. The effect of life on the surface of the cell is very important. At the same time, it is necessary to analyze the difficulties of the technology. In this study, cell surface force analysis was used to analyze the large-scale model of large-scale model analysis (ELASTomics). In this study, in this study, we studied the results of cell surface force analysis, cell surface force analysis and large-scale model analysis. This year's study is based on the basic principles of ELASTomics. At the beginning of the experiment, after the intracellular transport of light molecules (FITC-BSA), the existing atomic force micrometer (AFM) is used to determine the cell surface force, and the ELASTomics method is better than that of the cell surface force. The results show that NanoEP is responsible for the molecular number of intracellular transport in the cell, and the temperature between the cell surface force and the temperature is calculated. In this paper, the DNA and ELASTomics are used to analyze the synthesis method (DTD), and the DTD method is used to make sure that the equipment is removed, and the DTD method is generated after the N-ethylmaleimide is combined with the rack. Four cell lines (MCF7, MDA-MB-231, PC-3, MCF10A) were used to determine the proportion of cell surface force, the ratio of DTD, and the amount of DTD. At the same time, it is possible to verify the results of the analysis.