非平衡下における生体膜での時空間パターン形成

• 研究課題/領域番号: 24K06973
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野口 博司 東京大学, 物性研究所, 准教授 (00514564)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 曲率誘導タンパク質 / 反応拡散系 / 構造形成

研究開始時の研究の概要

非平衡下で生体膜がとる時空間パターン形成について、理論、及び、数値シミュレーションを用いて研究する。曲率誘導タンパク質の膜への吸着、脱離に加え、両膜面間の移動や化学反応を考える。それにより、膜構造がどのように変わるとともに、動的なパターンが形成されるかを明らかにする。膜ドメインの運動や、反応拡散系で見られるスパイラル状の波が発生する条件を調べるとともに、それらのダイナミクスが膜変形によりどのように特徴づけられるかを研究する。特に熱ゆらぎの効果に注目する。さらに、膜外を伝搬する化学反応波と膜との相互作用や、アクチンなどタンパク質繊維の伸長により押し出される膜のダイナミクスなども研究する。