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細胞密度に依存した細胞の集団的応答の分子ネットワーク設計

研究課題

研究課題/領域番号 23700350
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体生命情報学
研究機関大阪大学

研究代表者

藤本 仰一  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60334306)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードモデル化 / 自己組織化 / 細胞 / 集団現象 / システム生物学 / 微生物 / 数理モデル / ネットワーク / クオラムセンシング / 集団的意思決定 / 細胞間コミュニケーション / 合成生物学 / 細胞集団 / 国際情報交換 / 遺伝子ネットワーク / 振動 / フィードバック
研究成果の概要

細胞間相互作用に応じて,個性が抑制された均一な細胞ばかりで構成される細胞集団もあれば,個性が増幅されて明確な分業体制を持つ細胞集団にもなる。これら2種の集団的応答は、どちらも各細胞内の生化学反応はスイッチ的に変化し、その反応ネットワークの構造も同一であるにも拘らず現れ、相互作用の違いの特徴はよくわかっていない。微生物でのこれらの実験に基づいて定量的な数理モデルを構築し、その解析を通じてこの2種類の集団的応答を切り替える実測可能なパラメータを発見した。この結果は分子機構の詳細に依存しない頑健性を持ち、動植物へも応用できる。このパラメータを実験的に制御することで、細胞集団の振る舞いを予測できる。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A Design Principle of Group-level Decision Making in Cell Populations2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fujimoto, Satoshi Sawai
    • 雑誌名

      PLoS Comp. Biol.

      巻: 9 (6) 号: 6 ページ: e1003110-e1003110

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1003110

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robustness of Self-Organizing Chemoattractant Field Arising from Precise Pulse Induction of Its Breakdown Enzyme: A Single-Cell Level Analysis of PDE Expression in Dictyostelium.2013

    • 著者名/発表者名
      N. Masaki, K. Fujimoto, M.Honda-Kitahara, E. Hada and S. Sawai
    • 雑誌名

      Biophys. J.

      巻: 104 号: 5 ページ: 1191-1202

    • DOI

      10.1016/j.bpj.2013.01.023

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The collective oscillations in developing cells: Insights from simple systems.2011

    • 著者名/発表者名
      K. Kamino, K. Fujimoto and S. Sawai
    • 雑誌名

      Dev. Growth Diff.

      巻: 53 号: 4 ページ: 503-517

    • DOI

      10.1111/j.1440-169x.2011.01266.x

    • NAID

      10028273979

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Differential cell proliferation rate regulates epithelial tissue homeostasis during cell competition2014

    • 著者名/発表者名
      坪井有寿、藤本仰一
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of Multi-cellular Living Matter2014

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fujimoto
    • 学会等名
      Kavli IPMU & RIKEN iTHES & Osaka TSRP Symposium. Frontiers of Theoretical Science; MATTER, LIFE and COSMOS
    • 発表場所
      東京大学、千葉県柏市
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanical communications in cell societies 細胞の押し合いへし合いから探る 細胞社会の恒常性維持2014

    • 著者名/発表者名
      藤本仰一、坪井有寿、大澤志津江、井垣達吏
    • 学会等名
      モデル生物丸ごと一匹学会
    • 発表場所
      大阪大学、大阪府豊中市
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanical properties that regulate differential cell division rate during cell competition2014

    • 著者名/発表者名
      Arisu Tsuboi, Shizue Ohsawa, Tatsushi Igaki and Koichi Fujimoto
    • 学会等名
      Workshop on Mechanics and Growth of Tissues: From Development to Cancer
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞競合の数理モデル2013

    • 著者名/発表者名
      藤本仰一
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会 ワークショップ
    • 発表場所
      神戸市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の集団的な意思決定の設計原理2013

    • 著者名/発表者名
      藤本仰一
    • 学会等名
      定量生物学の会 第6回年会
    • 発表場所
      大阪大
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A design principle of group-level decision making in cell populations.2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fujimoto
    • 学会等名
      2013 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2013)
    • 発表場所
      Santa Fe, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞社会の集団的な意思決定のデザイン2013

    • 著者名/発表者名
      藤本仰一
    • 学会等名
      生物リズム若手研究者の集い2013
    • 発表場所
      山梨県河口湖
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の集団的な応答の設計原理 1-双安定系2013

    • 著者名/発表者名
      藤本仰一
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      徳島大
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞の集団的な応答の設計原理 2 興奮振動系2013

    • 著者名/発表者名
      藤本仰一
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 発表場所
      徳島大
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Design principle of group-level decision making in cell populations.2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fujimoto
    • 学会等名
      The 1st annual winter Q-bio coneference
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Synchronized Onset of Quorum Sensing Transition2012

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fujimoto
    • 学会等名
      Joint Meeting of The 45th Annual Meeting of JSDB and The 64th Annual Meeting of JSCB.
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Tuning collectivity in cell fate decision.2012

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fujimoto
    • 学会等名
      The 13th International Conference of Systems Biology
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞集団の応答を鋭敏にする細胞間相互作用の特徴2012

    • 著者名/発表者名
      藤本仰一
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] cAMP振動を閾値的に開始し恒常的に維持する仕組み2011

    • 著者名/発表者名
      藤本仰一、澤井哲
    • 学会等名
      第1回日本細胞性粘菌学会年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] Emergence of Chemical Complexity.2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Fujimoto, Satoshi Sawai
    • 出版者
      World Scientific
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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