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付着要因

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コラーゲンの階層構造を示す図。コラーゲン線維からフィブリル、マイクロフィブリル、トリペプチドに至るまで、教育目的でラベルが付けられている。
哺乳類細胞の増殖を促進する付着因子の顕微鏡画像。

哺乳類の細胞は、生体内において、細胞外ポリマーやシグナル伝達分子からなる複雑な混合物の中で増殖します。この混合物は細胞外マトリックス（ECM）と呼ばれ、ECMと細胞との相互作用は、細胞の増殖や分化、形態的特徴の形成、細胞運動性といった生理学的プロセスにおいて極めて重要です。in vitroで培養される細胞の中には、ガラスやポリスチレン製の培養チャンバー上で増殖する際、ECMの構成成分を容易に発現・分泌する能力を持つものがあります。 一方、ECM成分を容易に産生しない細胞種もあり、培養表面に付着しない場合、その培養は困難となり、生理学的プロセスの予測モデリングにおける活用が制限される。その解決策の一つとして、培養器具をECM成分、あるいは細胞とECMとの相互作用を模倣する合成ポリマーでコーティングする方法がある。これらの成分は「付着因子」と呼ばれ、in vitroで健全かつ生存可能な細胞を培養する上で不可欠な要素となり得る。

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必須の付着因子

細胞培養用途向けに、数多くの天然および合成の付着因子が開発されてきました。場合によっては、特定の細胞培養条件への適合性を確認するために、付着因子を実験的に検証する必要があります。以下に、細胞培養条件を最適化する際に検討すべき一般的な付着因子のリストを示します。

  • ラミニン
  • フィブロネクチン
  • ポリ-L-リジン
  • ポリ-D-リジン
  • コラーゲン
  • ビトロネクチン
 
  • トロンボスポンディン
  • ガレクチン
  • ニドゲン-1

付着因子の選定

これらの接着因子の多くは、さまざまな生物学的由来に由来し、複数のアイソフォームとして存在します。ポリ-L-リジンなど、一部の接着因子は完全に合成されたものです。特定の用途では、因子（コラーゲンなど）のペプチド断片が、全長タンパク質に代わる有用な選択肢となる場合があります。 細胞培養用途の利便性を高めるため、多くの付着因子は、培養器具へのコーティングを容易にする液体形態で購入可能です。さらに効率を高めるためには、付着因子があらかじめコーティングされた培養面を使用することで、時間を節約し、再現性を向上させることができます。

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