シナプス形成に関わる分子群の協同的挙動の可視化

参与突触形成的分子团合作行为的可视化

• 批准号: 05J08153
• 负责人: 原 央子
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J08153/
• 关键词: 遺伝子導入法; 分子導入法; 神経細胞; 原子間力顕微鏡カンチレバー; 微小針; stamporation法; 選択的遺伝子導入; 高効率遺伝子導入法; シナプス形成; シナプス再生; GFP; 生細胞イメージング技術; 発光

本研究課題では、細胞内分子群の挙動を可視化するために、培養細胞への分子導入技術の開発も行ってきた。本年度は、その分子導入法を確立し、Stamporation法として、学会発表・論文発表を行った。<培養細胞への新規分子導入法について>細胞外分子を細胞内へ導入することは、医学・生物学の分野で細胞内の分子動態・局在や細胞自体の性質を知るために不可欠であり、現在までに様々な手法が開発されてきた。細胞内への分子導入方法は、不特定な多数の細胞へ導入する方法と、任意の細胞へ選択的に導入する方法とに分類できる。前者は、比較的簡便で高効率な方法が既に開発されているが、後者の特定の細胞へ選択的に分子を導入する方法は、未だ未成熟な方法が多く、簡便で高効率な方法の開発が求められていた。本研究では、原子間力顕微鏡(atmic force microscopy; AFM)のカンチレバーを用いて特定細胞へ選択的に分子導入する技術を開発した。AFMカンチレバーを用いた遺伝子導入法自体は現在までに試みられているが、効率が低く、外からの刺激に比較的強い細胞に対しての成功例しか得られていなかった。今回、医学・生物学の分野で簡便に応用可能なものにするために、既存の技術とは異なり、精度が高く細胞侵襲性が少ない方法と装置との開発を行い、HeLa細胞、MDCK細胞、COS細胞のような比較的強い細胞と、弱い細胞の代表である初代神経細胞への分子導入が可能になった。

This project aims to visualize the movement of intracellular molecular groups and develop molecular introduction techniques for cultured cells. This year, the molecular introduction method was established, and the Stamporation method was developed. <New molecular introduction methods for cultured cells> Introduction of extracellular molecules into cells, molecular dynamics in cells, molecular dynamics in medicine, biology, and the nature of cells themselves. Methods for introducing molecules into cells are classified as methods for introducing molecules into cells that are not specific to most cells or methods for introducing molecules into cells that are selected from any cell. The former is a relatively simple and efficient method for developing, while the latter is an immature method for introducing molecules into specific cells. In this study, we developed a new technique for molecular introduction into specific cells using atomic force microscopy (AFM). The AFM gene transfer method has been successfully applied to the cells with low efficiency and high external stimulation. The current division of medicine and biology is simple and feasible, existing technologies are different, precision is high, cell invasiveness is low, methods and devices are developed, HeLa cells, MDCK cells, COS cells are compared, strong cells and weak cells are represented, and molecular introduction into primary cells is possible.

项目成果

A practical device for pinpoint delivery of molecules into multiple neurons in culture

• DOI: 10.1007/s11068-008-9021-z
• 发表时间: 2006-12-01
• 期刊: BRAIN CELL BIOLOGY
• 作者: Hara, Chikako;Tateyama, Kiyohiko;Miyawaki, Atsushi
• 通讯作者: Miyawaki, Atsushi

An efficient DNA delivery method using an etched AFM needle.

一种使用蚀刻 AFM 针的有效 DNA 递送方法。

• 发表时间: 2007
• 作者: Hara C.;Tateyama K.;Akamatsu N.;Karaki K.;Okano H.;and Miyawaki A.
• 通讯作者: and Miyawaki A.