| 研究課題/領域番号 |
18H01139
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分12040:応用数学および統計数学関連
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| 研究機関 | 龍谷大学 |
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研究代表者 |
森田 善久 龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (10192783)
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| 研究分担者 |
宮路 智行 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20613342)
村川 秀樹 龍谷大学, 先端理工学部, 准教授 (40432116)
李 聖林 京都大学, 高等研究院, 教授 (50620069)
神保 秀一 北海道大学, 理学研究院, 特任教授 (80201565)
岩見 真吾 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (90518119)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | パターン形成 / 反応拡散方程式 / 保存則 / 非線形偏微分方程式 / 生物モデル / 非局所効果 / 細胞極性 / 安定性 / チューリング不安定性 / 定在波 / 安定性解析 / 細胞極性モデル / 分岐解析 / 数値シミュレーション / 反応拡散方程式系 / フロント波の伝播 / 細胞接着モデル / ウィルス感染モデル / 特異極限 / 数理モデル / 数理シミュレーション / Turing不安定性 |
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| 研究成果の概要 |
細胞極性や細胞接着の数理モデルの研究において新たな数学的成果を納めた．特に，細胞の非対称分裂の際に２種類の拮抗するタンパク質が膜上で空間的に分離する局在パターンについて，数理モデルの解析から安定なパターンの存在がタンパク質の質量保存の効果に依存することを数学的に明らかにした．一方，複雑な樹状構造を持つ領域を単純化したグラフ状の領域で，反応拡散方程式の解を調べた結果，辺が交差するジャンクションの存在が安定な定在波の存在に欠かせないことを数学的に証明した．これら以外の生命科学に関連する分野で現象を記述する新たな数理モデルの構築や数学的解析手法を発展させた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
複雑な生命現象において数理モデルの果たす役割を数学的な観点からも明らかにでき，反応拡散方程式系や関連した数理モデルの今後の研究の発展においてモデル化と解析の両面で貢献できる成果として位置付けることができる．このような具体的な数理モデルの研究から得られる知見は，数理的に考察することの重要性について理解を深めることにも貢献できると期待できる．
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