動きまわる⼈⼯細胞、その鍵は摩擦にあり | 研究成果 - 九州大学

　私たちの体の⽣体組織は細胞と細胞外基質から構成され，細胞間の隙間はコラーゲン線維などの細胞外基質で埋め尽くされた狭い空間です．この⽣体組織内を移動するガン細胞から⽩⾎球の運動に⾄るまで，単⼀細胞の⾃律運動では細胞内から細胞外への⼒伝達が不可⽋です．そこでは，細胞内に網⽬状に張り巡らされたアクチン細胞⾻格注２）の収縮⼒が外部の基板に伝達され，細胞を前進させます．しかし，効率的な⼒伝達を可能にする仕組みは細胞の複雑さのため研究が困難でした．
　九州⼤学理学研究院前多裕介准教授，坂本遼太同博⼠課程学⽣（現：イェール⼤学ポストドクトラルフェロー），Ziane Izri 同学術研究員（現：ミネソタ⼤学ポストドクトラルフェロー）らの研究グループは，京都⼤学⽩眉センター宮﨑牧⼈特定准教授，情報・システム研究機構国⽴遺伝学研究所島本勇太准教授らと共に，⽣体内を移動するガン細胞を模した，⾃律的に運動する「⼈⼯細胞」を開発し，⼒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⼈⼯細胞を作成しました．この⼈⼯細胞を２枚のガラス板に挟むと，アクチンの流れが⼈⼯細胞の表⾯とガラス基板の間に摩擦⼒を⽣み，⾃律的に運動できることを世界で初めて発⾒しました．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，界⾯摩擦⼒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，効率的な⼒の伝達に不可⽋な物理的要因を明らかにしたことは，⽣体組織内を運動する細胞運動の⼒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⽅法論の開発の⼀助となり，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 ⽉20 ⽇ (⽶国東部時間)に⽶国科学雑誌「Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America」で公開されました．

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