細胞内における機械的力の生成、伝播、統合

• 研究課題/領域番号: 19K22400
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 谷本 博一 横浜市立大学, 理学部, 准教授 (60784907)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 生物物理学 / 細胞生物物理学

研究開始時の研究の概要

細胞内磁気ピンセットを用いてアクチン骨格上における機械的力の伝播様式を解明することで、細胞スケールから個体形成過程までの生体運動を支配する力学的原理を確立することを目指す。

研究実績の概要

本研究の目標は、細胞の内部でどのように機械的力が伝播するのかを明らかにすることであった。そのために、細胞内部における力学摂動と細胞表面における力学計測の２つを同時に実行する新しい実験系を構築した。最終年度はこの構築した測定系を用いて、細胞にさまざまな大きさの摂動外力を加えてその応答を系統的に測定した。同一の細胞に複数回の摂動を加えたときの応答の再現性および線形性を確かめて、この新しく構築した測定系の安定性を検証した。これらのことより、研究期間全体を通じて、細胞内部における大規模な力学摂動と細胞内に印加した摂動外力が引き起こす細胞内応力分布を可視化解析することに成功したと結論した。