Research Results 研究成果
概要
私たちの体の?体组织は细胞と细胞外基质から构成され,细胞间の隙间はコラーゲン线维などの细胞外基质で埋め尽くされた狭い空间です.この?体组织内を移动するガン细胞から??球の运动に?るまで,単?细胞の?律运动では细胞内から细胞外への?伝达が不可?です.そこでは,细胞内に网?状に张り巡らされたアクチン细胞?格注2)の収缩?が外部の基板に伝达され,细胞を前进させます.しかし,効率的な?伝达を可能にする仕组みは细胞の复雑さのため研究が困难でした.
九州?学理学研究院 前多裕介准教授,坂本遼太同博?課程学?(現:イェール?学 ポストドクトラルフェロー),Ziane Izri 同学術研究員(現:ミネソタ?学 ポストドクトラルフェロー)らの研究グループは,京都?学?眉センター 宮﨑牧?特定准教授,情報?システム研究機構国?遺伝学研究所 島本勇太准教授らと共に,?体内を移動するガン細胞を模した,?律的に運動する「??細胞」を開発し,?伝達の仕組みを初めて明らかにしました.本研究チームは,脂質膜に囲まれた液滴のカプセルにアクチンを閉じ込めて単純化した??細胞を作成しました.この??細胞を2枚のガラス板に挟むと,アクチンの流れが??細胞の表?とガラス基板の間に摩擦?を?み,?律的に運動できることを世界で初めて発?しました.さらに,狭い空間に拘束された運動を記述する新しい理論モデルを構築し,界?摩擦?と流体抵抗のバランスで運動速度が決まることを解明しました.本研究により,効率的な?の伝達に不可?な物理的要因を明らかにしたことは,?体組織内を運動する細胞運動の?伝達メカニズムの理解に貢献する成果です.今後,ガン細胞の転移を抑えこむ?法論の開発の?助となり,狭い空間を移動するマイクロ?ロボットの設計などへの波及効果が期待されます.
本研究成果は,2022 年7 ?20 ? (?国東部時間)に?国科学雑誌「Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America」で公開されました.
ガラス基板に挟まれ た??細胞の模式図 (左)と,実際に運動 している??細胞を 上から?た顕微鏡写 真.破線は初期/最終 位置の輪郭を?す.
用语解説
(※1) ??細胞
?きた细胞から「部品」となる构成要素を取り出し,それらを细胞サイズの油中液滴などに封?することで単纯化したもの.??细胞を?いることで,细胞内のタンパク质の种类と浓度,细胞サイズ,膜の组成を定量的に制御することができる利点がある.
(※2) アクチン細胞?格
细胞の変形や运动など,细胞内の??成の多くをアクトミオシン细胞?格が担う.アクチン细胞?格は主として,重合と脱重合によって?さが変わる?重螺旋状のアクチン线维と,そこに结合し础罢笔(アデノシン叁リン酸)を消费して収缩?を発?するミオシン分?モーターから成る.その他にも种々の架桥タンパク质や重合/脱重合タンパク质が関わることで,?体内の多様な?学を担っている.
论文情报
掲載誌:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
タイトル:
(収缩?と粘性抵抗の几何学的バランスがアクトミオシンによる细胞サイズ液滴の运动性を定める)
著者名:Ryota Sakamoto, Ziane Izri, Yuta Shimamoto, Makito Miyazaki, and Yusuke T. Maeda
D O I :https://doi.org/10.1073/pnas.2121147119
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