| 研究概要 |
細胞性粘菌の移動体は移動方向に細長い形をしており,内部ではいくつかの細胞種が空間的に特徴ある分布をしている。移動体の形態形成運動と細胞種の位置決定の機構を調べるため,細胞が出す駆動力,速度に比例する抵抗,ランダムな力のつり合いを考慮した数学モデルを提出した。モデルの数学的解析及び2次元での計算機シミュレーションの結果,(i)細胞が駆動力に応じて選別されること,(ii)抵抗係数の大きな細胞種は後ろに尾を引いた分布をとること,(iii)細胞のランダム運動の度合いが大きく内部抵抗率の大きい細胞種は分散した分布を取る傾向があること,(iv)移動体の速度が細胞種の分布パターン及び移動体全体の形態に影響すること,が明らかになった。これらの結果は,現実の移動体で観察される形態形成運動,細胞分布パターンと基本的な特徴が一致している。
次に,走化性による細胞運動に細胞が持つ接触誘導と呼ばれる効果を付け加えることにより上記の数学モデルを拡張した。理論的な解析及び計算機シミュレーションの結果,接触誘導の効果により集合体中での細胞の回転運動が説明できること,接触誘導が細胞集合を加速することが明らかになった。さらに,細胞が運動する時に形成される仮足が細胞の出す駆動力の方向を決めるという仮説により,接触誘導現象が説明できることを示した。今後は,接触誘導と細胞選別との関係について調べる予定である。
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