化学物質の伝達に基づき自律駆動する人工細胞ネットワークの構築

基于化学转移的自主细胞网络的构建

• 批准号: 18048014
• 负责人: 野村 慎一郎
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18048014/
• 关键词: 細胞サイズリポソーム; ネットワーク; 膜タンパク質; 無細胞タンパク質合成; 人工細胞モデル; Cytochrome b5; マイクロ反応容器; 脂質ナノチューブ; リポソーム・ネットワーク; 物質交換; 無細胞タンパク発現

本研究は,細胞と部分的に接合して得たエネルギーを駆動力とする人工細胞ネットワークの構成を目的としたものである.具体的には,1)細胞との間に物質交換チャネルを形成する膜タンパク質を提示させるリポソームを構築し,2)細胞接着因子を導入してゲル内でリポソームネットワークを固定化した構造を構築する.3)1)と2)を組み合わせることにより,リポソームネットワークが培養細胞群の表面に接着して個々にチャネルを形成し,化学物質の交換を実現する研究を順次おこなってきた.1)について,基礎的な成果を論文(J. Biotechnol. 2008)および国際会議論文(ICBP2007, MHS2007)にて発表し,さらに細胞との物質交換チャネルを形成する膜タンパク質のリポソームへの導入について論文投稿中である.2)について,細胞接着因子(ペプチド融合脂質)を導入したリポソームネットワークをゲル中にて構築し,培養細胞との相互作用確認を行った.接着因子の有無およびネットワーク形成の有無によって,ゲル表面への細胞接着能の制御が確認された(論文作成中).また,3)について,リポソームと細胞との間での親水性蛍光色素分子の交換を確認(ICBP2007)している.これらの知見より,細胞からリポソームネットワーク側に流入したATP等の小分子を利用してリポソーム内に封入された反応系の持続的な進行が実現できると考えられる.自律的に駆動する人工細胞ネットワークは,培養細胞の化学情報の直接処理および利用を可能とする新規ツールとして働くと期待出来る.

This study aims to establish a new type of artificial cell that can be used for cell regeneration. Specifically, 1) the formation of a membrane-like substance exchange mechanism between cells and cells, 2) the introduction of cell adhesion factors, 3) the formation of a membrane-like substance exchange mechanism between cells and cells, 3) the formation of a membrane-like substance exchange mechanism between cells and cells, 4) the formation of a membrane-like substance exchange mechanism between cells and cells, 5) the formation of a membrane-like substance exchange mechanism between cells and cells, 6) the formation of a membrane-like substance exchange mechanism between cells and cells, 7) the introduction of cell adhesion factors, and 8) the formation of a membrane-like substance exchange mechanism between cells and cells. Chemical substance exchange research in sequence (J. Biotechnol. 2008) International Conference Papers (ICBP2007, MHS2007) for the development of cell substance exchange processes, the introduction of membrane proteins, the introduction of membrane proteins, the construction of membrane proteins, and the confirmation of interactions between cultured cells. The existence and absence of adhesion factors and the formation of adhesion factors, the control of cell adhesion ability on the surface of cells are confirmed (paper under preparation). 3) Identification of the exchange of hydrophilic pigment molecules between cells (ICBP2007). This discovery is made possible by the fact that small molecules such as ATP are introduced into the cells and are utilized in the cells. The new regulations on the direct processing and utilization of chemical information from cultured cells are expected.

项目成果

無細胞合成された膜タンパク質のリポソーム上への集積制御

控制脂质体上无细胞合成膜蛋白的积累

• 发表时间: 2007
• 作者: 野村M.慎一郎;森谷優貴;朝山和喜子;秋吉一成
• 通讯作者: 秋吉一成

Self-organized tubular-linked liposome network

自组织管状连接脂质体网络

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc. of 2006 Int. Symp. Micro-Nanomechatronics ＆ Human Science (MHS2006). (Online)
• 作者: S.-i.M.Nomura;K.Akiyoshi
• 通讯作者: K.Akiyoshi

無細胞合成された膜タンパク質の相分離リポソーム膜上への局在

无细胞合成膜蛋白在相分离脂质体膜上的定位

• 发表时间: 2007
• 作者: 野村M.慎一郎;秋吉一成
• 通讯作者: 秋吉一成

ナノチューブ-リポソームネットワーク"ナノチューブ状物質の最新技術と応用展開

纳米管-脂质体网络：纳米管材料最新技术及应用进展

• 发表时间: 2008
• 作者: 野村 M.慎一郎;秋吉 一成
• 通讯作者: 秋吉 一成

Lipid-tubular network formation for biochemical reaction

生化反应中脂质管状网络的形成

• 发表时间: 2007
• 作者: S.-i. M. Nomura;K. Akiyoshi
• 通讯作者: K. Akiyoshi