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走査プローブ顕微鏡と蛍光相関分光法による生細胞界面の1分子ダイナミクスの研究

使用扫描探针显微镜和荧光相关光谱研究活细胞界面的单分子动力学

基本信息

批准号：
20050001
负责人：
岡嶋孝治
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Hokkaido 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20050001/
关键词：
原子間力顕微鏡蛍光相関分光法生細胞人工脂質 1分子計測

项目摘要

細胞界面ダイナミクスや力学特性には、時空間不均一性や細胞の個性が存在するが、そのような細胞状態を制御した計測はこれまでなされていない。例えば、細胞周期により細胞はその状態を大きく変化させていると考えられるが、細胞周期に対する細胞界面ナノ物性は不明である。そこで、本研究では、AFMを用いて、細胞周期を同調させた細胞を作成し、細胞周期と細胞界面ダイナミクスを調べた。細胞周期を同調させるために、血清飢餓法を用いた。本手法は、低侵襲で細胞をG1期に同調させることができる。AFMとマイクロアレイ技術を用いて、細胞界面ダイナミクス(複素弾性率)を測定した。その結果、細胞周期を同調した細胞の複素弾性率の細胞数分布は、非同調細胞と同様に対数分布を有することが分かった。また、複素弾性率の周波数依存性は、べき関数応答を示すことが分かった。そこで、細胞の複素弾性率を表現するモデルとして、構造ダンピングモデルを用いて、細胞周期同調細胞および非同調細胞とのべき指数および粘性応答を解析した。その結果、両者のべき指数の平均値と分散は等しく細胞骨格構造の力学特性は細胞周期に強く依存しないことが分かった。一方で、細胞粘性応答は、両者で大きく異なることが分かった。このことは、細胞周期を同調させる過程において、細胞内タンパク質状態が変化したことを示唆した。また、細胞膜脂質分子の細胞界面ダイナミクス測定を行った。その結果、細胞膜脂質分子の細胞内取り込み量は、M期に比べてG1/S期で増大し、その取り込み量が、細胞膜のコレステロールと強く関係していることが分かった。

The mechanical properties of cell interfaces are time-spatial heterogeneity and the existence of cell personalities. For example, the cell cycle is related to the state of the cell, and the cell cycle is related to the cell interface. In this study, AFM was used to modulate cell cycle and cell interface. Cell cycle synchronization This method is low invasion, G1 phase homology. AFM technology is used to measure cell interface properties. The results showed that the cell cycle was isochronous, the cell number distribution was isochronous, and the cell number distribution was isochronous The cycle number dependence of the complex rate is shown in the table below. The expression of cell cycle index and viscosity index of isochronous and isochronous cells were analyzed. The results show that the mechanical properties of cellular structure are strongly dependent on the cell cycle. One side, cell viscosity, answer, The cell cycle is synchronized with the cell cycle. Cell membrane lipid molecules and cell interfaces were measured. As a result, the intracellular concentration of lipid molecules in the cell membrane increased in M phase compared with G1/S phase, and the concentration of lipid molecules in the cell membrane increased in M phase compared with G1/S phase.

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Mechanics of Single Cells Cultured on Microarray Measured by Atomic Force Microscopy

通过原子力显微镜测量微阵列上培养的单细胞力学

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ping-Gen Cai;(他4名);T.Okajima
通讯作者：
T.Okajima

Local measurement of cell surfaces with atomic force microscopy and fluorescence correlation spectroscopy

使用原子力显微镜和荧光相关光谱法对细胞表面进行局部测量

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Kushida;K. Niikura;R. Kam itani;Y. Haruna;Y. Mizutani;H . Tokumoto;K. Kawahara and T . Okajima
通讯作者：
K. Kawahara and T . Okajima

Rheology of monolayer cell sheet with periodic structure

具有周期性结构的单层细胞片的流变学