2021 Fiscal Year Annual Research Report
外部環境制御による生体分子モーターの自己組織化ネットワークの形態制御と機能発現
| Project/Area Number |
19H02106
|
|---|
| Research Institution | Gifu University |
|---|
Principal Investigator |
新田 高洋 岐阜大学, 工学部, 准教授 (20402216)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平塚 祐一 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (10431818)
森島 圭祐 大阪大学, 工学研究科, 教授 (60359114)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 生体分子モーター / マイクロロボット / 自己組織化 / 機能発現 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画は，外部環境を操作することにより，細胞骨格と生体分子モーターから構成されるネットワークの形態形成を誘導し，多様な機能を発現させることで，外部環境に適応して多様な機能を発現するマイクロロボットの実現を目指すものである．このために，今年度は微小管とキネシンからなるネットワークの収縮実験を行った．このとき効率的に多数のマイクロウェルを顕微鏡観察が行えるように，プログラムを作成し，顕微鏡の電動ステージの移動，カメラ撮影，LED照明のオンオフを自動制御した．ネットワークの収縮を再現するシミュレーションでは，ネットワーク収縮後期の挙動を再現するため，ノード間に斥力を導入したモデルの改良を行い，実験と同程度の収縮率を再現する現象論的な斥力モデルとパラメータ値を見出した．またネットワークの力学物性に重要な役割を果たす微小管の力学物性についてシミュレーションにより調べた．最後に，アクチン・ミオシン系を利用する可能性を探った．現在使用しているキネシン・微小管系に比べてアクチン・ミオシン系は移動速度が速く，高速な応答をするネットワークを作製できる可能性がある一方，失活し易いという問題がある．アクチン・ミオシン系を利用する可能性を検討するため，ミオシンの失活がアクチンフィラメントの駆動に与える影響をシミュレーションを用いて調べた．これらの結果は，今後の細胞骨格と生体分子モーターからなるネットワークをマイクロロボットに導入した際に有益な知見を与えると考える．
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
