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A03-2

脱細胞化マトリックスとプロテオミクスを用いた ECM 情報解析の技術開発と応用Development and Application of ECM Information Analysis Technology Using Decellularized Matrix and Proteomics

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研究代表者 Research Leader 

大槻 純男 (熊本大学大学院 生命科学研究部 微生物薬学分野, 教授)

Sumio Ohtsuki (Professor, Faculty of Life Sciences, Kumamoto University)

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研究分担者 Research Member 

岸田 晶夫 (東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 物質医工学分野, 教授) 

Akio Kishida (Professor, Institute of Biomaterials and Bioengineering, Tokyo Medical and Dental University)

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研究分担者 Research Member 

木村 剛 (東洋大学 生命科学部 生体工学科, 教授) 

Tsuyoshi Kimura (Professor, Department of Biomedical Engineering, Faculty of Life Science, Toyo University)

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生体組織から細胞成分を除去して得られる脱細胞化マトリックスは新しい医療用材料として期待されている.脱細胞化マトリックスのプロテオームを解析することで,ECMに含まれる細胞外情報を担うタンパク質の同定および数値化が期待できるが,脱細胞化組織を構成するタンパク質は難可溶性であるため解析が困難である.本研究班では膜タンパク質を含む難可溶性タンパク質のプロテオーム解析技術の開発や脱細胞化法を活用し脱細胞化マトリックスの高い組織再構築能,低免疫原性,低分解性,血液適合性等の特徴的な特性を報告してきた.本研究班では,プロテオーム解析と脱細胞化マトリックスの独自技術を融合し,ECM情報タンパク質を明らかにし定量化することで,脱細胞化マトリックスならびにECMの機能の包括的な理解とデザイナーマトリックス構築の基盤を築くことを目指す.二つの技術を融合するために,可溶化剤等のECMプロテオーム解析の技術開発を行い,脱細胞化組織や結合因子のプロテオーム解析を可能とし,高深度プロテオームの定量的分子情報を領域内研究者に提供する.また,多様な脱細胞化マトリックスの調製技術を開発し,各マトリクスの要素の効果について各要因を複合化して評価を行い,重要なタンパク質を同定するための情報を収集する.

Decellularized matrices, obtained by removing cellular components from biological tissues, are expected to be new medical materials. Analysis of the proteome of decellularized matrices identifies and quantifies the proteins in ECM that carry extracellular information. Still, the proteins that make up decellularized tissue are difficult to analyze because of their poor solubility. This research group has developed proteomic analysis techniques for poorly soluble proteins, including membrane proteins, and also reported on the characteristic properties of decellularized matrices, such as high tissue remodeling capacity, low immunogenicity, low degradability, and hemocompatibility, by utilizing the developed decellularization methods. This research group aims to establish a comprehensive understanding of the functions of decellularized matrices and ECMs and a basis for the construction of designer matrices by integrating proteome analysis and decellularized matrices. To integrate the two technologies, we will develop ECM proteome analysis technologies to enable proteome analysis of decellularized tissues and binding factors. We will also provide researchers in the field with quantitative molecular information on the high-depth proteome. In addition, develop techniques for the preparation of a variety of decellularized matrices and evaluate the effects of each matrix element by combining each factor to collect information for important proteins.

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