| 研究課題/領域番号 |
25330341
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| 研究機関 | 愛知県立大学 |
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研究代表者 |
作村 諭一 愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (50324968)
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| 研究分担者 |
池田 和司 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (10262552)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 細胞運動 / 運動極性 / 力分布 |
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| 研究実績の概要 |
細胞運動（移動・変形）は生物の形態形成の基本であるだけでなく、ガン細胞の浸潤などにも関わるため、その原理解明は重要である。細胞運動の過程は大きく2つに分類できる。1つ目は外部環境の情報に反応して運動方向を決める「意思決定過程」であり、上位の細胞内分子シグナルに基づく研究が豊富である。もう1つの過程は、物理的に接触した培養基質に対する作用力・反作用力の関係に基づく「力学過程」である。後者の過程は細胞運動に対して直接的な制御を与えるにもかかわらず、力の配分と実際の動きを説明する研究は少ない。本研究課題は、力学過程に焦点を当てた細胞移動の原理解明を目的とする。具体的には、細胞が基質に対して形成する「力場分布」、そこから変換された合成力としての「前後極性」、そして実際の「移動」、という一連の物理過程を解明する。この目的のために、実験定量データを導入した数理モデルを構築する。対象は培養基質上の細胞性粘菌の運動である。上位のシグナルが外部環境に基づいて移動方向を決定する過程は、本研究課題で扱わない。あくまで細胞と基質の間の力学過程に重点を置き、力学過程と実際の移動の関係を明らかにする。
前年度では、基質に埋めこまれた蛍光ビーズの変移からの力推定、および形態の定量化、数理モデルによる表現法の決定を行った。26年度では、力推定で用いるベイズ推定法のハイパーパラメータの決定法を開発し、人工データのみならず生物実験データに対しても安定して力推定を可能にした。また、細胞性粘菌の数理モデル化を行い、基質の硬さを感知して自律的に運動する様子を再現することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
力推定法に関してハイパーパラメータに関する問題を解決し、論文執筆を開始している。
細胞性粘菌の数理モデルについては、簡素なモデル化に成功し、論文投稿をおこなった（リバイス中）。いくつかの体外発表を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
基本モデルに関して論文採択を目指す。
実験データの定量化を行うとともに、基本モデルに定量値を導入する方法を考案する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究進捗に基づき、分担者が使用予定の物品を来年度に購入することになったため
分担者の出張予定が変更になったため
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| 次年度使用額の使用計画 |
変更になった物品購入と出張を本年度に行う。
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