高効率物質生産システムとしての浮遊-付着可変型動物細胞培養系の開発

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本年度は最終年度であり、以下の通り研究を総括する。動物細胞を用いた物質生産、機能解析を行う上で、付着細胞を何らかの制御機構の下で浮遊化して培養することができれば、非常に多彩な実験系が成立する。本研究はそのような細胞培養系の確立を最終目的として、細胞接着タンパクの切断や付着性に関与する細胞内プロテアーゼ、カルパインの発現制御を行ってそのような細胞株が作成できるか検討したものである。すなわち、カルパインとその特異的阻害タンパク質カルパスタチンについて、一方を誘導的に発現させるなど、本来厳密にレベルが制御される両タンパクの割合を変えて、接着関連タンパクの急激な変化、ひいてはその付着性の変化を検討しようとした。細胞としては、筋芽細胞C2C12、および線維芽細胞NIH3T3,L929を用いた。本研究では初年度にまず、カルパイン、カルパスタチンの安定発現株の取得を試み、カルパスタチンについてのみ成功した。カルパインについては、最終年度まで取得ができなかった。カルパスタチンについては、NIH3T3については付着性に変化が生じ、カルパイン活性の相対的な低下も見られた。逆にカルパスタチン発現量を抑制させて、カルパイン活性の相対的な上昇→付着性の現象を試みているが、抑制株の取得を現在行っている段階である。カルパスタチン、カルパインの安定、誘導発現株の取得は他の遺伝子群に比べて明らかに困難で、これは細胞に致死的効果があったためではないかと考えられる。