2013 Fiscal Year Research-status Report
細胞骨格モデルから神経細胞の形態形成メカニズムに迫る
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25730177
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
本田 直樹 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30515581)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 数理モデル / 細胞骨格 |
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| Research Abstract |
細胞骨格系の弾性力学的性質を取り入れたモデリングを行った。シミュレーションを行った結果、アクチンフィラメントがフィロポディア状に成長する様子を再現することができた。また、神経細胞の極性形成における神経突起内部の微小管の数理モデルを構築した。このモデルでは微小管の重合および脱重合、GTPキャップの加水分解、モータータンパク質による微小管フラグメントの能動輸送を含む。シミュレーションを行った結果、軸索を特徴づける「全ての微小管のプラス端が神経突起先端に向かって揃っている配向」や脊椎動物の樹状突起を特徴づける「プラス端とマイナス端の向きが入り交じっているランダムな配向」、無脊椎動物の樹状突起を特徴づける「全ての微小管のマイナス端が神経突起先端に向かって揃っている配向」を再現することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１年目の予定は、アクチンフィラメントと微小管の相互作用のモデリングを残し、実行済である。一方で、２年目以降に予定していた軸索や樹状突起の特徴化のモデリングを前倒して行っている。従って、概ね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの成果を論文にまとめると共に、アクチンフィラメントと微小管の相互作用のモデリングに注力する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
現在のところシミュレーションに必要な計算量は既存の設備で賄うことができたため、当初予定していたPCクラスターの購入を控えた。
次年度から、アクチンフィラメントー微小管相互作用シミュレーションのために、ハイスペックPCを購入し、研究を加速する予定である。
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