2021 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of temporal mechanism based on spatial regulation of cell and creation of new theory of pattern formation
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17KK0094
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
李 聖林 京都大学, 高等研究院, 教授 (50620069)
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2018 – 2022
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| Keywords | パターン形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非対称細胞分裂は多細胞生物の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。さらに、分裂された娘細胞の一つに非対称細胞分裂機能を持たせ、非対称細胞分裂を繰り返すことによって細胞の多様化を実現する。特に、個々の細胞は適切なタイミングで細胞分裂を行い、それぞれの細胞の位置を決定していく。そして細胞同士の位置関係によって隣の細胞とのコミュニケーションを通じてそれぞれの運命を決定していく。その際に形成される細胞極性は娘細胞の運命決定に極めて重要であり、多細胞段階においては隣の細胞との相互作用によってロバストに極性を制御している。
本現象において、特に細胞の幾何学的性質に注目した研究を国際共同研究プロジェクトで新しく立ち上げた。一つ目の研究は、単細胞の極性形成の仕組みを細胞の幾何学的性質から考察する研究であり、現在数理モデリングの構築を終え、in silico実験を進めている。二つ目の研究は、細胞の幾何学的性質とメカニクスに注目したパターン形成の解明であり、イギリスの研究者らと現在数理モデリングを構築中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
2019年度のOxford大学滞在を通じて、イギリス、アメリカ、日本の３カ国の共同研究を進め、国際雑誌に論文を出版した。それ以降もonlineを中心に新しい共同研究を立ち上げ、今現在、二つの国際共同研究プロジェクトを進めている。さらに、2023年度には国際共同研究集会を開く計画も進んでおり、国際的研究連携を一層強化できることが期待される。
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| 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、2023年度には国際研究会の企画を予定している。 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。
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