分子・細胞・組織におけるキラリティ構造の定量解析と階層間変換原理の解明

公募研究

研究領域	生物の３Ｄ形態を構築するロジック
研究課題/領域番号	18H04762
研究種目	新学術領域研究(研究領域提案型)
配分区分	補助金
研究機関	関西医科大学
研究代表者	玉田篤史関西医科大学, 医学部, 准教授 (60270576)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス	完了 (2019年度)
配分額 *注記	10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円) 2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円) 2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード	キラリティ / 左右非対称性 / イメージング / ミオシン
研究実績の概要	本研究では、生物の様々な階層におけるキラリティ・左右非対称構造を明らかにし、階層間をつなぐキラリティ構造の変換原理を探ることを目指した。本年度は、まず、細胞集団・組織・器官・個体レベルにおいて、キラリティ・非対称構造が存在するのかどうかについてさらに解析を行い、様々な細胞・組織等において、平面上での右回りの旋回性、および、右ねじらせん回転運動という共通したキラルパターンがみられることを明らかにした。また、本研究では神経系と細胞性粘菌の形態形成を対象として用いて、「分子のキラリティが細胞のキラリティに変換され、組織・器官・個体レベルでの左右非対称性に変換される」という、分子キラリティから脳の左右非対称性形成に至る階層的な仮説を「キラルニューロンモデル」として発表しており、本年度はモデルの改良・修正を実施した。さらに、キラルニューロンモデルの検証を行うために、最下層の分子のキラリティ構造に摂動を与えたときの、上位階層におけるキラリティ・非対称性に現れる変化を検出することで、階層間をつなぐキラリティの変換原理を解明することを目指した。これに関しては。多次元・マルチカラーイメージング技術と３Ｄ形態・４Ｄ運動に関する解析技術分子構造を改変する技術、ならびに、上位階層におけるキラルな表現型を解析する技術も確立した。この技術を用いモデルの詳細な検証を進めることが可能となり、生体における非対称・キラル構造の原理が明らかになるものと期待される。
現在までの達成度 (段落)	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
今後の研究の推進方策	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。