2019 Fiscal Year Research-status Report
分子ダイナミクスの定量・操作と数理モデリングによる中心体複製メカニズムの理解
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18K06233
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高尾 大輔 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (10548811)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 中心体複製 / 超解像顕微鏡法 / 数理モデリング / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中心体は動物細胞に保存された重要なオルガネラであり、細胞周期に一度だけ複製され、分裂後の細胞に均等に分配される。染色体複製と同様にこの複製プロセスは非常に重要であるが、分子メカニズムは未解明な部分が多い。我々の最近の研究成果を基に、分子ダイナミクスの観点から中心体複製を制御する分子メカニズムを明らかにすることが、本研究の目的である。そのため、関連分子のダイナミクスにより中心体複製プロセスが制御されるというモデルを仮定し、検証した。１）STED超解像イメージングによる中心体複製因子の空間パターンの可視化と定量、２）データ駆動型の数理モデリングによるシミュレーション解析、によって前年度得られたデータを統合し、論文として発表した(Takao et al, JCB, 2019)。微小空間における分子ダイナミクスによって緻密な空間パターンが形成されるという理論を提唱した。組織・細胞レベルで普遍的に見られる自己組織化メカニズムが分子スケールでの細胞機能制御にも関わっていることを新たに示すモデルである。また、ここではマスター制御因子であるPlk4に主に着目したが、さらにその他の重要因子についても解析を進め、複雑な分子相互作用ネットワークによる制御メカニズムを明らかにした。複数の主要分子のダイナミックな挙動とフィードバック制御メカニズムによる複雑なシステムを構成しているという仮説を支持する成果が得られた。その成果も論文として発表した(Takao et al, Biol Open, 2019)。
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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
本研究の目的である中心体複製の分子メカニズム解明に向けた大きな成果が得られ、研究期間半ばにしてすでに2報の査読付き論文発表につながったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画通りの研究を進めつつ、アプローチ開発の部分についてはより完成度を高められるよう重点的に進める。
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