遺伝子組換法による表面固定型キメラタンパク質の設計と再生医療用ES細胞の増殖制御

使用基因重组方法设计表面固定嵌合蛋白并控制再生医学 ES 细胞的增殖

• 批准号: 17655074
• 负责人: 赤池 敏宏
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17655074/
• 关键词: マトリックス工学; 両親媒性高分子; ES細胞; 再生医療; ES細胞の接着・増殖制御; E-カドヘリン; N-カドヘリン; 人工フィーダー層; LIFモデルタンパク質; LIF固定表面; 新規のマトリックス分子

本研究においては両親媒性糖鎖高分子(PVLA)をマトリックスとして用いることで、肝細胞の接着・機能制御を成功させた経験を生かし新たな研究を行った。すなわち細胞間接着のような複雑な相互作用の系を、一種類の分子間相互作用に基づく細胞-接着基質間相互作用へ置き換えるために、E-カドヘリンの細胞外ドメインとIgG (Immunoglobulin G)のFc領域との融合タンパク質というポリスチレン等の表面上へ安定に吸着固定できるマトリックス型のモデル分子の作成も行い、各種幹細胞の機能制御やES細胞の新規培養維持法の開発などを行った。さらに細胞間接着分子であるカドヘリン分子群に着目し、神経系の細胞や心筋細胞で強い発現が見られるN-カドヘリンの融合タンパク質を作製した。未分化な胚性奇形腫細胞や神経幹細胞の分化誘導に与えるN-カドヘリンの影響を検討した結果、N-カドヘリンを介した細胞間接着の量的変化が細胞の分化に強く影響することを確認した。マウスES細胞の未分化維持に必須なLIFのモデルタンパク質も作製し、LIFとE-カドヘリンの共固定表面を用いた培養系を検討した。その結果、人工フィーダー層のモデル化に成功した。E-カドヘリンを中心のマトリックスとして利用することにより,(1)ES細胞をより効率良く未分化性および多能性を維持したまま,しかも細胞1つ1つが分散した状態で培養でき,(2)キレート剤による継代が可能であるため酵素的・物理的処理による細胞障害性がなく,(3)さらに通常のコロニーを形成する培養法に比べ高い増殖性を付与すること人工フィーダー層モデルを設計することができ,これまでにない新しい培養系を確立することができた。

在这项研究中，我们利用两亲聚糖聚合物（PVLA）作为基质成功控制肝细胞粘附和功能的经验进行了新的研究。换句话说，为了用基于单一类型分子间相互作用的细胞-粘附基质相互作用取代细胞-细胞粘附等复杂的相互作用系统，我们还创建了E-钙粘蛋白和IgG（免疫球蛋白G）的细胞外结构域一种称为融合蛋白的基质型模型分子，其Fc区可稳定吸附并固定在聚苯乙烯等表面上，致力于控制各种干细胞的功能，并开发一种新的ES细胞培养维持方法。此外，他们还关注细胞间粘附分子钙粘蛋白分子群，并创建了在神经系统细胞和心肌细胞中强烈表达的N-钙粘蛋白融合蛋白。通过研究N-钙粘蛋白对未分化胚胎畸胎瘤细胞和神经干细胞分化诱导的影响，我们证实，N-钙粘蛋白介导的细胞间粘附的量变化对细胞分化有强烈影响。我们还创建了 LIF 的模型蛋白（对于维持小鼠 ES 细胞的未分化状态至关重要），并研究了使用 LIF 和 E-钙粘蛋白共固定表面的培养系统。结果，我们成功地模拟了人工饲养层。通过使用E-钙粘蛋白作为中心基质，（1）可以更有效地培养ES细胞，同时保持未分化和多能性，同时每个细胞是分散的；（2）可以使用螯合剂进行传代。 (3)可以设计一种不因酶或物理处理而产生细胞毒性的人工饲养层模型，并且(3)提供比正常集落形成培养方法更高的增殖能力，这是前所未有的。文化体系。

项目成果

Drastic effect of nanoapatite particles on liposome-mediated mRNA delivery to mammalian cells.

• DOI: 10.1016/j.ab.2005.06.031
• 发表时间: 2005-10
• 期刊: Analytical biochemistry
• 影响因子: 2.9
• 作者: F. Zohra;E. Chowdhury;M. Nagaoka;T. Akaike

Advances in Fabrication of Calcium Phosphate Nano-composites for Smart Delivery of DNA and RNA to Mammalian Cells.

用于智能地将 DNA 和 RNA 传递至哺乳动物细胞的磷酸钙纳米复合材料的制造进展。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Current Analytical Chemistry 1
• 作者: Chowdhury E.H.;Akaike T.
• 通讯作者: Akaike T.

ティッシュエンジニアリング2005 田畑泰彦、岡野光夫編

组织工程 2005 年 田畑康彦、冈野光男主编

• 发表时间: 2005
• 作者: 荻原一隆;長岡正人;赤池敏宏
• 通讯作者: 赤池敏宏

A simple combined floating and anchored collagen gel for enhancing mechanical strength of culture system.

• DOI: 10.1002/jbm.a.30835
• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of biomedical materials research. Part A
• 作者: I. Harada;Sung-Gong Kim;C. Cho;H. Kurosawa;T. Akaike

再生医療の基礎シリーズ4 再生医療のためのバイオエンジニアリング

再生医学基础系列 4 再生医学生物工程

• 发表时间: 2006
• 作者: 田川陽一;赤池敏宏;赤池敏宏
• 通讯作者: 赤池敏宏