Cross-Scale Intracellular Molecular Structural Dynamics Reveals Mechanisms of Body Axis Formation and Homeostasis

• Project Area: New cross-scale biology
• Project/Area Number: 21H05255
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 倉永 英里奈 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90376591)
• Project Period (FY): 2021-09-10 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥91,780,000 (Direct Cost: ¥70,600,000、Indirect Cost: ¥21,180,000); Fiscal Year 2025: ¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000); Fiscal Year 2024: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000); Fiscal Year 2023: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000); Fiscal Year 2022: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000); Fiscal Year 2021: ¥24,310,000 (Direct Cost: ¥18,700,000、Indirect Cost: ¥5,610,000)
• Keywords: アクチン / 分子動態 / 分子構造 / ライブイメージング / 細胞動態 / 左右軸

Outline of Research at the Start

本研究では、組織を形成する細胞の左右軸と恒常性を維持するメゾ複雑体の解明を行う。組織形成を支える細胞の力学動態は、細胞内骨格タンパク質ネットワークにより誘導される。構成分子やシグナルについては理解が進む一方で、細胞の力学過程を制御する動的なアクチン複合体（メゾ複雑体）に関しては、時空間解像度の限界から研究が進んでいない。本課題では、本領域「クロススケール細胞計測センター」の解析技術を結集してこの難問に挑む。超解像顕微鏡、In-cell Cryo-EMなどにより対象の動的微細構造を予測、In-cell AFMを用いて細胞内力学過程を計測、統合させ、組織形成を支えるメゾ複雑体の分子解明を目指す。