細胞内にチューリングパターンは形成可能か？

• 研究課題/領域番号: 22K19299
• 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: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 藤原 慶 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20580989)
• 研究分担者: 茂木 文夫 北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (10360653)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022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); 2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 合成生物学 / 反応拡散系 / 細胞サイズ空間 / 人工細胞 / 分子配置

研究開始時の研究の概要

化学反応と局所的な分子拡散の共役(反応拡散共役)によって創発される分子集合体の自発的なパターンは、細胞内の分子の時空間情報の形成を担う。反応拡散共役により形成されるパターンは動的なもののほかにチューリングパターン(TP)として知られる静的なものがあるが、理論・実験的な証拠が集まってきたものの、細胞のような小さな空間で本当にTPが形成されるかは明らかでない。そこで本研究では、人工的に反応ネットワークを構築した系と、細胞の中でTPを形成することが示唆されている系を人工細胞内で再構成し、細胞サイズの空間でTPが形成可能か、可能であればどのような条件であるかを探る。