分子・細胞・組織におけるキラリティ構造の定量解析と階層間変換原理の解明

Publicly Offered Research

Project Area	Discovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms
Project/Area Number	18H04762
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Kansai Medical University
Principal Investigator	玉田篤史関西医科大学, 医学部, 准教授 (60270576)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help	¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000) Fiscal Year 2019: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000) Fiscal Year 2018: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords	キラリティ / 左右非対称性 / イメージング / ミオシン
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、生物の様々な階層におけるキラリティ・左右非対称構造を明らかにし、階層間をつなぐキラリティ構造の変換原理を探ることを目指した。本年度は、まず、細胞集団・組織・器官・個体レベルにおいて、キラリティ・非対称構造が存在するのかどうかについてさらに解析を行い、様々な細胞・組織等において、平面上での右回りの旋回性、および、右ねじらせん回転運動という共通したキラルパターンがみられることを明らかにした。また、本研究では神経系と細胞性粘菌の形態形成を対象として用いて、「分子のキラリティが細胞のキラリティに変換され、組織・器官・個体レベルでの左右非対称性に変換される」という、分子キラリティから脳の左右非対称性形成に至る階層的な仮説を「キラルニューロンモデル」として発表しており、本年度はモデルの改良・修正を実施した。さらに、キラルニューロンモデルの検証を行うために、最下層の分子のキラリティ構造に摂動を与えたときの、上位階層におけるキラリティ・非対称性に現れる変化を検出することで、階層間をつなぐキラリティの変換原理を解明することを目指した。これに関しては。多次元・マルチカラーイメージング技術と３Ｄ形態・４Ｄ運動に関する解析技術分子構造を改変する技術、ならびに、上位階層におけるキラルな表現型を解析する技術も確立した。この技術を用いモデルの詳細な検証を進めることが可能となり、生体における非対称・キラル構造の原理が明らかになるものと期待される。
Research Progress Status	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。