2011 Fiscal Year Annual Research Report
Dachsous:Fatシグナル系実験に基づく再生方程式の導出
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular mechanisms underlying reconstruction of 3D structers during regeneration |
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| Project/Area Number |
23124509
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉田 寛 九州大学, 数理学研究院, 准教授 (60401262)
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| Keywords | 再生方程式 / Dachsous : Fat / 3次元再生 / 難再生生物 / 代数 |
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| Research Abstract |
本年度は、再生の分子的実体として注目されているDachsous:Fat(ダッカス・ファット)ヘテロダイマ系の振る舞いを数理モデル化して解析を行った。
その結果、細胞分裂後のDachsous:Fat(ダッカス・ファット)ヘテロダイマの分配が、p: 1-pの関係を満たすとき、細胞分裂が適切なタイミングで停止することを見出した。更に、昆虫の脚やプラナリアの脚の切断時に生じる「遠位化」を、数理モデルに組み込むと様々な再生現象を説明できることが分かった。
ここで構築した数理モデルは、各組織のサイズを決める規則として有力なSteepness theory(Lawrence, P.A. et al."Do the protocadherins Fat and Dachous link up to determine both planar cell polarity and the dimensions of organs?"Nat.Cell Biol.Vol.10,pp.1379-1382,2008)の自然な拡張となっていた。この論文上で予言されている直線状ではない勾配も、本研究で導出することができた。更に、regeneration-dependent RNAi(rdRNAi)を用いたコオロギ脚の再生実験では、再生脚の長さが変化するが、この現象を本年度構築した数理モデル上のパラメータを変化させることによって再現できた。さらに、reverse intercalary regenerationにおけるrdRNAi実験においての「勾配」の方向について実証可能な予言を提出することができた。
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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
本年度の予定通り、Dachsous:Fat(ダッカス・ファット)ヘテロダイマーの数理モデルを構築することが出来た。特に、細胞分裂後のヘテロダイマーの分配条件を導出することが出来たので、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、本年度構築した数理モデルの解析を代数的に行ない、今後の再生研究の基礎方程式たるべき再生方程式を導く予定である。導かれた方程式を用いて3次元構造体(器官)と難再生生物における再生を試みる予定である。
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