Spatiotemporal pattern formation of biomembranes in nonequilibrium

Research Project

Project/Area Number	24K06973
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	野口博司東京大学, 物性研究所, 准教授 (00514564)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	曲率誘導タンパク質 / 反応拡散系 / 構造形成
Outline of Research at the Start	非平衡下で生体膜がとる時空間パターン形成について、理論、及び、数値シミュレーションを用いて研究する。曲率誘導タンパク質の膜への吸着、脱離に加え、両膜面間の移動や化学反応を考える。それにより、膜構造がどのように変わるとともに、動的なパターンが形成されるかを明らかにする。膜ドメインの運動や、反応拡散系で見られるスパイラル状の波が発生する条件を調べるとともに、それらのダイナミクスが膜変形によりどのように特徴づけられるかを研究する。特に熱ゆらぎの効果に注目する。さらに、膜外を伝搬する化学反応波と膜との相互作用や、アクチンなどタンパク質繊維の伸長により押し出される膜のダイナミクスなども研究する。