2012 Fiscal Year Annual Research Report
三次元細胞モデルを使って上皮陥入機構を明らかにする
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21570234
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| Research Institution | Hyogo University |
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Principal Investigator |
本多 久夫 兵庫大学, 健康科学部, 教授 (10289118)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 形態形成 / コンピュータシミュレーション / 細胞モデル / 上皮陥入 / 気管 / 神経管 / チューブ |
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| Research Abstract |
前年度に引き続きハエ胚が行う気管形成開始時の上皮陥入をシミュレーションを使って調べた。シミュレーションの初期条件として、角柱細胞200個が一層に並んだ上皮シートをつくり、ここで陥入が起こるための細胞の性質を検討する。細胞の性質として、(1) 上皮細胞のアピカル面（多角形を呈している）の面積が陥入中心付近では小さく、中心から離れたところでは大きくなる、(2) 中心付近の細胞が胚内部に移動する、(3) アピカル面の辺のうち陥入中心に対して接線方向の辺が強く収縮しアーク状のパターンができるなどが陥入に影響している。陥入そのものについては(1)と(2)が強く働いており、現実をよくシミュレーションできる。そこでそれぞれの性質を生ずる機構を考える時期に来た。(1)については納得のいく機構が考えられる。(2)について胚のFGF分子が細胞の移動を誘発すると考えたいところだが、これはFGFをつかった実験結果と合わない。細胞の移動がどんなメカニズムで起こるのか他の動物種での上皮陥入と考え合わせて深い考察が必要である。
また、脊椎動物の陥入にあたる神経管形成について、3Dではなく2Dでのvertex dynamicsをつかって、上皮細胞パターンが特異なパターン（梯子状）を示す機構をシミュレーションした。これは遺伝子が支配している平面内細胞極性の機構と平面内細胞極性によって生ずる細胞の変形、これによる細胞塊の形態形成をつなぐ重要なシミュレーションとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 細胞モデル
Author(s)
本多久夫
Organizer
第22回日本数理生物学会大会 コメンテーター
Place of Presentation
岡山大学
Invited
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