Researcher Database

HAGA Hisashi
Faculty of Advanced Life Science Advanced Transdisciplinary Science Cellular Dynamics Science
Professor

Researcher Profile and Settings

Affiliation

  • Faculty of Advanced Life Science Advanced Transdisciplinary Science Cellular Dynamics Science

Job Title

    Professor

Degree

  • Ph.D., Science, Hokkaido University

URL

Research funding number

  • 00292045

Research Interests

  • Radiotherapy   TGFB-1   radiation   irradiation   Cell Biology   Biological Physics   

Research Areas

  • Clinical internal medicine / Radiation science
  • Physics / Biophysics/Chemical physics
  • Informatics / Bioinformatics/Life informatics
  • Biological science / Biophysics
  • Biological science / Cell biology

Academic & Professional Experience

  • 2006 - 2007     Associate Professor
  • 2002 - 2006     Associate Professor
  • 1997 - 2002     Research Associate
  • 1995 - 1997     Researcher
  • 1994 - 1995     Postdoctoral Fellowships of Japan Society for the Promotion of Science
  • 1992 - 1995     Lecturer

Education

  •        - 1992  Hokkaido University  Graduate School, Division of Natural Science  japan
  •        - 1995  Hokkaido University  Graduate School, Division of Natural Science  japan
  •        - 1989  Hokkaido University  Faculty of Science  japan

Association Memberships

  • The Japanese Society of Mechanobiology   American Society for Cell Biology   Japanese Society for Cell Biology   

Research Activities

Published Papers

Research Grants & Projects

  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    Date (from‐to) : 2014 -2016 
    Author : Hisashi HAGA
     
    北海道大学
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(C))
    Date (from‐to) : 2017 -2019 
    Author : Hisashi HAGA
  • 文部科学省:科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    Date (from‐to) : 2014 -2015 
    Author : Hisashi HAGA
     
    北海道大学
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    Date (from‐to) : 2015 -2019 
    Author : Shigeru KONDO
  • 文部科学省:科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    Date (from‐to) : 2013 -2014 
    Author : Hisashi HAGA
     
    北海道大学
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    Date (from‐to) : 2015 -2019 
    Author : Shigeru KONDO
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(A))
    Date (from‐to) : 2009 -2012 
    Author : Hiroki SHIRATO
     
    北海道大学放射線を軸に、ナノレベルの物理現象から社会的存在としての患者まで生体の動体追跡科学の基盤研究を行った。電子線トラック特性解析から細胞生存率モデルを提案した。DNAの二本鎖切断のうち修復されずに残るものの数がPoisson分布し、それが潜在的致死(PL)損傷であると仮定するNLP(Non-Lethal Probability)モデルによって、照射後の細胞の生存率をより適切に説明できた。細胞への放射線効果の予測を統計学的に行う際には、解析対象を分布値で表現する解析法を導入することで、より正しく記述できることが示唆された。ひと由来がん細胞が軟らかい基盤上の動きを観察したところNF-κBやLOXとの関係がわかり、細胞のゲル器質内への侵潤の3次元的観察系を構築する基礎が整った。マウス体内の各部位における遺伝子発現をリアルタイムに長期間、自由行動中の動物から計測する小動物内の分子の動体追跡技術を開発した。ルシフェラーゼレポーターを用い、体表からの微弱発光レベルの三次元空間における長期間追跡を行うことができ、定量的追跡への土台が整った。サルの脳定位照射・動体追跡照射の実験を可能にするために、準備的検討を行った。大動物の動体追跡実験が可能になると、生理学的検討に使える可能性が高い。ひとがん組織の放射線治療後の腫瘍の変化を定量的に記載し、予測するためのモデルを構築した。ひとがん腫瘤の動体追跡の...
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    Date (from‐to) : 2015 -2019 
    Author : Hisashi HAGA
  • 文部科学省:科学研究費補助金(基盤研究(C))
    Date (from‐to) : 2009 -2011 
    Author : Hisashi HAGA
     
    北海道大学細胞集団に自発的な協調運動を誘引させるため,コラーゲンゲルを作成し,その上に上皮細胞(MDCK細胞)を培養した.平成22年度では,細胞外基質との接着構造を解析し,リーダー細胞の出現機構について調べた.さらに,細胞間に「力」を伝達するセンサーの探索を行った.(1)細胞-基質間の接着構造の解析これまでの実験結果によって,軟らかいゲル基質上においては,リーダー細胞のみが基質との接着部位にintegrin-β1を発現し,リーダー細胞以外の細胞は別の接着タンパク質を発現していることが示唆されていた.平成22年度では,RT-PCRにより,リーダー細胞以外の細胞における接着構造の解明を目指した.しかし,integrin-β3,β4,β7など幾つか候補が見つかったものの,接着タンパク質の同定には至らなかったので,次年度も継続して実験を行う予定である.(2)リーダー細胞の出現機構の解明これまでの実験結果によって,基質の硬さに伴って上皮-間質転換(EMT)が誘引され,リーダー細胞が出現することが示唆されていた.平成22年度では,MDCK細胞のサブクローニングを行い,発現遺伝子と表現型を調べることでEMTを検証した.その結果,ガラス基盤上でも集団運動を示すサブクローンの獲得に成功した.そのサブクローンは細胞間接着が極めて強固であり,E-cadherinが有意に発現していることが明らかとなった.さら...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
    Date (from‐to) : 2009 -2010 
    Author : Isao TANAKA
     
    北海道大学本研究課題では,タンパク質結晶化初期スクリーニングにおいて析出する極微小結晶様物質の力学的応答特性を,走査型プローブ顕微鏡を用いて測定するための研究開発を行った.前年度までに,走査型プローブ顕微鏡でタンパク質結晶を観察する系を構築し,さらに塩の結晶についても同様の実験系を考案した.本年度は,タンパク質結晶および塩結晶の測定数を増やすことに取り組んだ.タンパク質結晶については,ニワトリ卵白リゾチームと甘味タンパク質ソーマチンについては成功したが,確立した実験系ではかなり高濃度のタンパク質溶液が多量に必要となり,かつ通常の結晶化とは方式が異なるため,既存の結晶化戦略との溝を埋めるような研究が必要とされる.また本課題内で,結晶面の違いによって,力学的性質の差異が示唆されたため,異なる結晶面の特性を比較検討する研究が必要であることが見出された.塩類の結晶について本年度は,前年に成功したNaClと同様の方法によってさまざまな塩類を結晶化させることを試みたが,NaCl以外では測定に適した結晶を得ることはできず,タンパク質と塩類を詳細に比較するためには,異なる方法で結晶を得る必要がある.タンパク質とNaClの結晶の力学的応答を比較した場合,前者のほうが弾性に富むこと,またNaClの結晶は,表面に強い電荷を帯びていることが示唆され,結晶の判別に応用できることが期待された.しかし,タンパク質と...
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    Date (from‐to) : 2008 -2010 
    Author : Takeshi NISHIOKA
     
    北海道大学Treatment with any cytotoxic agent can trigger surviving cells in a tumor to divide faster than before. This phenomenon is widely recognized as "repopulation". To better clarify the mechanism, gene expression profiling and pathological experiments were performed. A mouse fibrosarcoma cell line, QRsP, was used. Cells were irradiated with 10 Gy. Colony assay and cloning were performed. Six clones were established. cDNA analysis was performed on the clone that showed the largest number of colonies on the 2nd 10 Gy irradiation. Mouse transplantation experiment was then carried out. cDNA analysi...
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    Date (from‐to) : 2006 -2008 
    Author : Kazushige KAWABATA
     
    北海道大学細胞集団がどのように連携・協同して血管や臓器などのマクロな形態を形成するかその機構を解明することを目的に、細胞に蓄積される力学的記憶効果を調べた。本研究では、走査型プローブ顕微鏡を用いた新たな測定装置を構築し、細胞に力学的変形刺激を加えた場合に細胞内に発生する力の応答を調べた。その結果、細胞の変形パターンによって、その後の細胞の力学的応答が大きく異なり、細胞レベルに力学的な記憶効果があることを明らかにした。
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    Date (from‐to) : 2006 -2007 
    Author : Takeshi NISHIOKA
     
    北海道大学Novel function of transcription factor ATF5: blockade of p53-dependent apoptosis induced by irradiation.Purpose: p53-dependent cell death is considered as a predominant mechanism of tumor cell apoptosis induced by ionizing irradiation, and a large number of studies have shown that mutant p53-harboring tumor cells with a p53 gene mutation exhibit radioresistance. However, even tumor cells that express wild-type p53 display various degrees of radiosensitivity to ionizing irradiation. This indicates that there are additional pathways that affect p53-dependent cell death mechanisms. Here we des...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(萌芽研究)
    Date (from‐to) : 2003 -2004 
    Author : Kazushige KAWABATA
     
    北海道大学細胞運動や組織形成などには、基質の伸展刺激や流れずり応力等の力学的刺激が重要な働きをすることが知られている。本研究の目的は、外力に対する細胞の力学的応答を調べることにより、細胞内のアクチンフィラメントネットワークの動的性質を明らかにする、特に、外的刺激に対する力学的な平衡状態(張力ホメオスタシス)の存在およびその性質また分子レベルでの要因を明らかにすることである。本研究により得た結果は以下である。1)弾性シャーレを用いて、生きたマウス繊維芽細胞(NIH-3T3)を伸長もしくは収縮させた時の、細胞のかたさ分布の時間変化を力学SPMを用いて測定した。細胞内のアクチンストレスファイバーに働く張力にも恒常性が存在し、元の状態に戻るために2時間程度の時定数を持つ。2)ストレスファイバーの収縮力の起源であるミオシン調節軽鎖(MRLC ; Myosin Regulatory Light Chain)に結合したリン酸数と張力の応答の関係を調べた。1リン酸化はできるが2リン酸化することが出来ないMRLC(MRLC-T18A)を過剰に発現させた細胞を機械的に伸張させ、その力学的応答をSPMによって測定した。この細胞では細胞内張力ホメオスタシスは起こらない。3)wild-type細胞を伸長もしくは収縮し、リン酸化されたMRLCの細胞内の空間分布を共焦点蛍光顕微鏡で観察した。細胞の伸長直後にストレス...
  • 文部科学省:科学研究費補助金(若手研究(B))
    Date (from‐to) : 2002 -2004 
    Author : Hisashi HAGA
     
    北海道大学前年度に開発した広域走査が可能な新型の走査型プローブ顕微鏡(WR-SPM)を用いて、上皮細胞が増殖し上皮組織を形成するまでの過程を力学的な見地から観察を行った。これまで市販のSPMでは100ミクロン程度の走査範囲が限界であったが、新たに開発したWR-SPMでは400ミクロンのエリアを走査することが可能となっている。現在までに、数百の細胞からなる上皮細胞のコロニー全体に対する弾性率分布の経時変化測定に成功している。さらに、一細胞レベルにおける細胞内張力のダイナミクスについてのSPM観察を行った。その結果、ストレスファイバーを構成するII型ミオシン調節軽鎖(MRLC)のリン酸化が細胞内張力の発生起源であり、伸長もしくは収縮といった外力が細胞に加わっても、細胞はMRLCのリン酸化レベルを変化させることで、細胞の形態や細胞内張力を安定化させていることが明らかとなった。また、保温装置付きの位相差顕微鏡を用いて、コラーゲンゲル基盤上で培養した上皮細胞が上皮コロニーを形成しながら集団で運動する過程を長時間観察した。その結果、(1)コラーゲン線維の配向性が上皮細胞の集団運動の方向を決定する。(2)ゲル基盤上の上皮細胞には、amoeboid型運動をするfollower細胞と、mesenchymal型運動をするleader細胞が存在し、それらの細胞の役割分担が空間的に制御されることで、上皮細胞は集団で一定方向に効率良く運動し、結合組織の形成を行う。ことなどが明らかとなった。以上、SPMで得られた結果と位相差顕微鏡による長時間観察の結果を比較すると、上皮細胞は組織を形成する過程において上皮コロニー周辺部のleader細胞が牽引力を発生し、その力がコロニー中心部に伝わることでコロニー全体が協調して一定方向に運動することが明らかとなった。
  • Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology:Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(C))
    Date (from‐to) : 2002 -2003 
    Author : Yoshihiko HIRAI
     
    大阪府立大学Understanding cellular migration as an integrated mechanical system requires an experimental investigations on mechanical properties of living cells. Force modulation mode with SPM is proposed as a useful method fur measuring stiffness of living cells with high temporal and spatial resolution. However, in liquid environment, cellular stiffness obtained by force modulation mode is often incredible.To clear this problem, numerical analysis of the 1-dimensional dynamic equation of a-micro cantilever, which concern about the visco-elastic property of the sample and viscosity of the liquid, is c...
  • Cell Mechanics and Regulatory Mechanism of Morphogenesis
    Date (from‐to) : 1996

Educational Activities

Teaching Experience

  • Functional Cellular Sciences
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 生命科学院
    キーワード : 細胞運動、分子生物学、細胞生物学、科学方法論
  • Inter-Graduate School Classes(General Subject):Inter-Disciplinary Sciences
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
    キーワード : ブレインストーミング、KJ法、アンチプロブレム、SWOT分析、プレゼンテーション
  • Inter-Graduate School Classes(Educational Program):Nitobe Program for Graduate Students
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
    キーワード : 能力更新力、組織形成力、社会還元力、専門職倫理、問題発見、フィールド調査
  • Transdisciplinary Life Science
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 生命科学院
    キーワード : 生命融合科学、生命情報分子科学、生命物質科学、細胞機能科学、生命機能制御科学
  • Inter-Graduate School Classes(General Subject):Inter-Disciplinary Sciences
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 大学院共通科目
    キーワード : 生命融合科学、生命情報分子科学、生命物質科学、細胞機能科学、生命機能制御科学
  • Idea Generation Workshop for Small Groups
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 博士後期課程
    開講学部 : 生命科学院
    キーワード : ブレインストーミング、KJ法、アンチプロブレム、SWOT分析、プレゼンテーション
  • Statistical Mechanics for Life Science
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : 統計力学
  • Exercise on Physic for Biology
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : 統計力学
  • Quantum Mechanics for Life Science
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : 量子力学、原子の構造
  • Biophysical Chemistry
    開講年度 : 2017
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 理学部
    キーワード : 量子力学、原子の構造


Copyright c MEDIA FUSION Co.,Ltd. All rights reserved.