2019 Fiscal Year Annual Research Report

オルガネラゾーン形成と成熟の数理モデリング

Publicly Offered Research

Project Area	Toward an integrative understanding of functional zones in organelles
Project/Area Number	18H04874
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	立川正志京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (30556882)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2020-03-31
Keywords	生物物理 / オルガネラ / パターン形成
Outline of Annual Research Achievements	ERにおいて翻訳された膜タンパク質や分泌タンパク質がゴルジ体へと送られる場所となるER Exit Site(ERES)が、どのように形成されるか、数理モデリングの手法を用いて調べた。前年度の結果より、低分子量Gタンパク質であるSar1-GTPとその活性化因子（GAP）であるSec23/24を中心にした２変数からなる反応拡方程式が適切なパラメタ値でSec23/24が集積する安定なドメインの形成すること、複数のドメインが独立に安定化することが示されている。一方、ERESはER膜の主に鞍状形態の部分に集積することが知られている。そこで、作成した反応拡散方程式のモデルを様々な曲面の上で解くことで、モデルにおけるSec23/24集積ドメインと膜形態の関係を調べた。結果、集積ドメインの成長率は膜のガウス曲率に依存すること、これまで作成したモデルのヴァリエーションの範囲内で、パラメタを変化させることにより、正のガウス曲率が集積ドメインを成長促進させる場合と負のガウス曲率（鞍状形態）が集積ドメインを成長促進させる場合との両方が実現することを示した。ERESはこの二つの場合のうち、負のガウス曲率により促進されている場合に相当すると考えている。
Research Progress Status	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。