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細胞間接着と細胞極性から創発される集団運動の数理的解明: 細胞性粘菌を舞台に

研究課題

研究課題/領域番号 15K17740
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関大阪大学

研究代表者

松下 勝義  大阪大学, 理学研究科, 特任助教(常勤) (60422440)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード集団細胞運動 / 細胞間接着 / 細胞極性 / 数理模型 / 動的相転移 / 理論 / 集団カオス運動 / 細胞の集団運動 / 細胞間背着 / 数値シミュレーション / 集団運動制御 / シミュレーション / 数理モデリング
研究成果の概要

細胞性粘菌は細胞間接着の極性と運動極性をもつ. これらの極性は多様な集団運動の制御を担う. 本研究ではこのこれまで見過ごされてきた細胞間接着の極性を通した集団運動上の機能を理解する研究を数理的に行った. この研究で構築した数理模型を基に数値シミュレーションを行う事で主な結果として以下の発見があった.
1)細胞間接着の極性は周囲の細胞の運動を自身の運動方向へ誘導することができる. 2)細胞間接着の極性は古くから細胞性粘菌で知られた細胞の配置, side-by-side接触を説明することができる. 3) 細胞極性の維持時間は細胞運動の集団-個別転移を誘導することができる.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Emergence of collective propulsion through cell-cell adhesion2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Matsushita
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 97

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elementary Movement Step of adhesion-interaction driving2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Matsushita
    • 雑誌名

      Proceedings of symposium on simulations of traffic flow

      巻: 23 ページ: 37-40

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell-alignment patterns in the collective migration of cells with polarized adhesion2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Matsushita
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 95 号: 3 ページ: 032415-032415

    • DOI

      10.1103/physreve.95.032415

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Model Prediction of Cell-Shape Dependence of Cell Motion2016

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Matsushita
    • 雑誌名

      Proceedings of the Symposium on Simulation of Traffic Flow

      巻: 22 ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Collective Migration of Repulsively Interacting Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Matsushita
    • 雑誌名

      Proceedings of the 21th symposium on simulations of traffic flow

      巻: 21 ページ: 19-22

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 細胞性の粘菌積立制度の再考 ~粘着志向式細胞積立~2018

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      第2回 大阪大学豊中地区研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 異方形状細胞の込み合い下での集団運動不安定性2018

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 接着相互作用に 駆動される細胞の運動素過程2017

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      第23回交通流と自己駆動粒子系のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 接着極性で誘導される集団運動の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      第7回 日本細胞性粘菌学会例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Cell shape driving collective migration of amoeba cells2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Matsushita
    • 学会等名
      第55回生物物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 集団と動きと形と, 細胞の2017

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      第83回 形の科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞伸長の集団運動への効果2017

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 反発するソフトな自己駆動粒子系における集団運動のシステムサイズ依存性2016

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学, 仙台
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞形状の運動への影響の模型による予言2016

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      第22回交通流と自己駆動粒子系のシンポジウム
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Cell-Cell Adhesion guiding Collective Cell Migration2016

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Matsushita
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞間接着による集団運動2016

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 走化性や細胞間接着の無い細胞の運動秩序形成2015

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      第5回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      東北大学, 仙台
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理学的視点からの細胞集団運動研究 〜細胞性粘菌を舞台に〜2015

    • 著者名/発表者名
      松下 勝義
    • 学会等名
      第5回日本細胞性粘菌学会例会
    • 発表場所
      弘前大学, 弘前
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ソフトな自己駆動粒子の集団運動形成:運動持続性の効果2015

    • 著者名/発表者名
      松下勝義
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学, 吹田
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Cell-Cell Adhesion Effect on Collective Cell Migration2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuyoshi Matsushita
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2015
    • 発表場所
      京都大学, 京都
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Cell collective migrations as an active matter

    • URL

      http://www.cp.cmc.osaka-u.ac.jp/~kmatsu/index.php?Cell%20collective%20migrations%20as%20an%20active%20matter%20and%20their%20relation%20to%20cell%20material%20properties

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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