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様々な生命現象は多様なシグナル経路の複雑な相互フィードバックにより制御される。これまで、個々のシグナル経路の動作機構の理解が進んできたが、多細胞系において複雑なシグナル間相互作用を正確に記述することは困難であった。本研究では、シグナル間相互作用を包括的に理解するモデルとして、ショウジョウバエ視覚中枢の発生に着目した。幼虫期の視覚中枢では、「分化の波」の一方向的な進行に伴って神経上皮細胞から神経幹細胞への分化が起こる。本研究では、数理生物学的手法と実験生物学的手法を融合することにより、「分化の波」の進行を制御する複数シグナルの相互作用の包括的な理解を目指した。これまで私たちが「分化の波」の進行を制御することを報告したEGF、Notch、JAK/STATシグナルに加え、インスリン、TOR、Wntシグナルに着目し、シグナル間相互作用の解明に取り組んだ。
1. 視覚中枢の発生におけるインスリン及びTORシグナルの機能解析を行なった。特にTORシグナルの活性を制御すると考えられるアミノ酸トランスポーターの機能解析を行なった。
2. 視覚中枢の発生において前後方向のアイデンティティを決定するWntシグナルに着目し、「分化の波」の進行における機能を解析した。
3.細胞の大きさや格子の形状の情報を保存したまま空間離散モデルを連続化する手法を確立し、Journal of Mathematical Biology誌に発表した。さらに、同内容を「応用数理」誌において紹介した（in press）。
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