2020 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of temporal mechanism based on spatial regulation of cell and creation of new theory of pattern formation
| Project/Area Number |
17KK0094
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
李 聖林 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (50620069)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018 – 2021
|
| Keywords | 極性形成 / パターン形成 / 細胞の形 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
非対称細胞分裂は初期発生段階で細胞の多様性を作り出す極めて重要な仕組みの一つである。そして非対称細胞分裂の根本となるプロセスの一つが細胞極性であ る。線虫の初期胚の母細胞は自分の持つ様々な物質を左右非対称に分布させ、二つの娘細胞にそれぞれ異なる物質を分配することで異なった機能を持つ二つの娘 細胞を作り出す。その際、細胞膜で形成されるPAR極性は非対称分裂のプロセス全体において極めて重要な役割を果たす。 PAR極性プロセスは極性パターンが形成されるフェーズ(Establishment Phase)と極性パターンが維持されるフェーズ(Maintenance Phase)として大きく2つ に分けられる。Establihsment phaseについては今まで多く研究されてきたが、極性パターンが維持されるMaintenance Phaseにおいてはその仕組みについて明確 な答えがなく、長い間謎に残されていた。そこでイギリスのOxford大学のE. Gaffney氏とアメリカのOhio State 大学のA. Dawes氏と協働し、PAR極性の維持に DCD-42が極めて重要に関わっていることを突き止めることに成功した。本研究成果は、国際専門誌 Cells に出版された。
そのほか、細胞質で極性を形成するMex-5/6タンパク質の極性形成の仕組み及びMEX-5/6が細胞膜のPAR極性形成に与える影響についても数理モデルを構築し、研究を行った。本研究は、細胞質タンパク質が細胞膜タンパク質の極性の制御に大きな影響を及ぼす可能性を突き止めただけではなく、細胞の形と細胞質タンパク質が協働し、細胞膜PAR極性に重大な影響を及ぼす可能性について世界で初めて提案した。本研究成果は、国際専門誌 Bulletin of Mathematical Biologyに出版された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Oxfordに滞在している間に成果を上げて国際共著論文を投稿できた。また、今現在、次の研究に発展させるための準備を進めている。コロナの影響により2020年4月～8月まではイギリスもlockdownが続き、大学が閉鎖され、Oxfordに滞在できず日本に一時帰国したが、2020年4月～8月までOxford大学のvisiting researcher としてonlineを通じてOxford大学のセミナーや様々な行事に参加し、研究交流を続けられた。また共同研究が途切れることもなく、研究議論も順調に進んでいて、新しい共同研究projectに進められる状況に進んでいる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
コロナが完全に終息するまでは、onlineの議論を活用しながら、研究議論を進めていく。
また、研究だけではなく、国際連携を強めるための研究活動も開始する計画であり、今年6月に開かれる予定のSoceity of Mathematical Biologyのannual meetingでアメリカのAdriana Dawes氏とミニシンポジウムを企画している。
Online世界の利点を最大に活かし、引き続き、イギリスとアメリカの研究者らと国際共同研究を推進していく。
|
