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Sensors (Basel, Switzerland)20120101Vol.12issue(5)

焦点接着キナーゼリン酸化と「DEP」技術を使用した細胞接着力との相関の評価

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

誘電泳動(DEP)は、生きている細胞などの粒子が偏光および不均一な電界の電気重力によって移動する現象です。本研究では、DEP力を利用して細胞に作用して、細胞接着力と焦点接着キナーゼ(FAK)の活性化レベルとの相関関係を調査するための空間的な動きを誘導します。不均一な電界によって生成されたDEP力を使用して、ECV304細胞の細胞接着力、1型コラーゲン(COL1)およびフィブロネクチン(FN)でコーティングされたポリジメチルシロキサン(PDMS)膜を測定しました。COL1コーティングの場合、ECV304細胞は、インキュベーションの最初の8時間で弱い粘着力(0.343-0.760 NN)を明らかにしました。興味深いことに、2時間および5時間の栽培でのECV304の細胞接着力は大幅に高く、FAK活性化レベルと一致しました。それに比べて、FNコーティングされた膜上のECV304には、より安定した細胞接着力(0.577-2.053 NN)がありました。fnコーティングにより、培養時間と同様の結果がFAKの活性化レベルに同様の結果が存在するECV304の細胞接着力が強化されました。したがって、この研究は、細胞接着力とFAK活性化レベルの間の関係を実証しました。これは、細胞外マトリックス(ECM)成分の選択に依存していました。その後、2つのチロシンキナーゼ阻害剤(AG18およびゲニステイン)と1つのPI3K阻害剤(LY294002)を適用して、細胞接着力に対するタンパク質リン酸化の影響を研究しました。FAKは細胞の付着に重要な役割を果たし、DEPフォース測定は細胞の接着を研究するための有用な手法です。

誘電泳動(DEP)は、生きている細胞などの粒子が偏光および不均一な電界の電気重力によって移動する現象です。本研究では、DEP力を利用して細胞に作用して、細胞接着力と焦点接着キナーゼ(FAK)の活性化レベルとの相関関係を調査するための空間的な動きを誘導します。不均一な電界によって生成されたDEP力を使用して、ECV304細胞の細胞接着力、1型コラーゲン(COL1)およびフィブロネクチン(FN)でコーティングされたポリジメチルシロキサン(PDMS)膜を測定しました。COL1コーティングの場合、ECV304細胞は、インキュベーションの最初の8時間で弱い粘着力(0.343-0.760 NN)を明らかにしました。興味深いことに、2時間および5時間の栽培でのECV304の細胞接着力は大幅に高く、FAK活性化レベルと一致しました。それに比べて、FNコーティングされた膜上のECV304には、より安定した細胞接着力(0.577-2.053 NN)がありました。fnコーティングにより、培養時間と同様の結果がFAKの活性化レベルに同様の結果が存在するECV304の細胞接着力が強化されました。したがって、この研究は、細胞接着力とFAK活性化レベルの間の関係を実証しました。これは、細胞外マトリックス(ECM)成分の選択に依存していました。その後、2つのチロシンキナーゼ阻害剤(AG18およびゲニステイン)と1つのPI3K阻害剤(LY294002)を適用して、細胞接着力に対するタンパク質リン酸化の影響を研究しました。FAKは細胞の付着に重要な役割を果たし、DEPフォース測定は細胞の接着を研究するための有用な手法です。

Dielectrophoresis (DEP) is the phenomenon in which a particle, such as a living cell, is polarized and moved by electrical gravity in a non-uniform electric field. In the present study, the DEP force is utilized to act on the cells to induce spatial movement for investigating the correlation between the cell adhesion force and activation level of focal adhesion kinase (FAK). The DEP force produced by the non-uniform electric field was used to measure the cell adhesion force of ECV304 cells, on type 1 collagen (COL1)- and fibronectin (FN)-coated polydimethylsiloxane (PDMS) membranes. For COL1-coating, ECV304 cells revealed weak and variable adhesion force (0.343-0.760 nN) in the first eight hours of incubation. Interestingly, the cell adhesion force of ECV304 at two and five hours of cultivation was significantly high and matched their FAK activation level. In comparison, ECV304 on FN-coated membrane had higher and more stable cell adhesion force (0.577-2.053 nN). FN coating intensified the cell adhesion force of ECV304 with culture time and similar outcome was present on the activation level of FAK. Therefore, this study demonstrated a relationship between cell adhesion force and FAK activation level that was dependent on the choice of the extracellular matrix (ECM) component. Subsequently, two tyrosine kinase inhibitors (AG18 and genistein) and one PI3K inhibitor (LY294002) were applied to study the influence of protein phosphorylation on the cell adhesion force. FAK plays an important role on cell attachment and DEP force measurement is a useful technique for studying cell adhesion.

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