Modulation mechanisms of liquid-liquid phase separation: promotion and inhibition by cell- sized space

• Project/Area Number: 25K17355
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 作田 浩輝 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任助教 (30876206)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2027: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
• Keywords: 液－液相分離 / 分子拡散 / 細胞モデル / 人工細胞 / 混雑環境

Outline of Research at the Start

細胞内部は高分子が高濃度で存在する混雑環境であり、生物は分子を適切に配置し機能を制御する。液―液相分離は多くの生命現象に関与すると示唆されているが、細胞内部のようなあらゆる分子やその構造体である小器官が存在する場での制御メカニズムは明らかとなっていない。本研究では、細胞を細胞膜で区画された空間と捉え、リン脂質で形成した人工細胞に相分離溶液を封入し解析を行う。バルク系と細胞サイズ空間では、相分離の形成条件に違いが生じると考えられるため、モデル実験系を構築する。さらに、分子集団がつくる秩序構造（混雑構造）を解析し、相分離の制御メカニズムを解明する。