2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K17643
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
李 聖林 広島大学, 理学研究科, 准教授 (50620069)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | パターン形成 / 非対称細胞分裂 / 細胞の分化機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一つの受精卵から始まった我々の体が数百もの種類の細胞で構成される裏には、細胞分化に基づく細胞多様化の仕組みが潜んでいる。その中でも初期発生段階で現れる細胞の非対称化プロセスは、細胞自身が自分と異なる機能をもつ細胞を自発的生み出す、細胞多様化の根幹となる重要な分化の仕組みのひとつである。非対称細胞分裂では、母細胞が細胞内の蛋白質を非対称に分布させた後、娘細胞が各々異なる蛋白質をもつように分裂を誘導し、娘細胞に異なる遺伝子発現を誘発する事によって、非対称的な二つの娘細胞を作りだす仕組みである。
本研究では、非対称分裂に関わる重要な細胞質の淡白質のダイナミクスを化学的反応だけではなく、細胞内の環境変化によって引き起こる物理的現象（アクトミオシンの収縮による細胞内のflow現象）を同時に考察した。また、数理モデルをPhase-field法を用いる高次元化によって細胞質でのパターン形成の仕組みと細胞膜での極性形成への影響と役割を明らかにした。その結果の中で、細胞の形が極性形成に重要な役割を果たす可能性についても突き止めた。
その他にも、空間1次元の数理モデルを用いて細胞膜での極性形成がどのような仕組みで極性パターンの位置を確定するのかを明らかにした以前の研究において、その数学的構造における解明は未解決問題として残っていたが、それを反応拡散系にpertuerbation termが加わった一般的な形の数理モデルを用いて厳密に解析する事に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞の幾何学的性質を非対称分裂で発見した結果がある程度まとまって現在論文を作成中である。また、細胞の側方抑制に基づくパターン形成の研究においては、Oxford大学の研究者らと共同研究を進めている最中であり、今後も議論を続けて行く。
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| Strategy for Future Research Activity |
論文を今年中に作成し投稿する。また、学会などで成果発表を積極的に行う。
さらに、Oxford大学を訪問し、側方抑制におけるパターン形成研究及びパターン形成における時空間スケールの相互作用を明らかにする研究を国際共同研究で進める。
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| Causes of Carryover |
昨年度に投稿予定だった論文が作成に時間がかかり、年度内に投稿できず、専門雑誌への投稿料として次年度に持ち込だ。現在、論文を投稿中であり、採択されると投稿料として使用する予定。
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