| 研究実績の概要 |
細胞運動や移動は、物理的に接触した細胞外の環境（例えば培養基質）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。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、細胞と基質との力学的関係に基づいた「前後極性」と実際の「移動」という一連の物理過程を解明する。本年度は、細胞運動とMyosinIIの濃縮に関する実験データの解析、および、運動の前後極性の要因の解明とデータ駆動の数理モデルの構築を行い、以下の結果を得た。
（１）伸縮性基質により外的な力刺激を白血球と細胞性粘菌に与えると、これらの細胞が力を加えられる方向とは垂直な方向（避ける方向）に方向転換することを解明した（Okimura, Ueda, Sakumura and Iwadate. Cell Adhesion & Migration, 2016.）。その際、基質の伸縮が大きいほど、また伸縮周期が速いほど、避ける運動の傾向が顕著になった。（２）細胞性粘菌が移動する方向を基準に、MyosinII 濃縮の平均的な空間分布を定量した結果、細胞移動の直前と直後にMyosinII 濃縮分布に特徴的な傾向が見出された。収縮能力がないMyosinIIを用いた実験データを用いた解析でも同様の結果が得られた。また、MyosinIIが濃縮している部分では細胞が仮足形成を抑制することも明確になった（論文準備中）。（３）（２）の結果を踏まえ、細胞移動に関する数理モデルを構築し、MyosinIIベースの運動方向決定メカニズムが、外部情報の空間積分機能を実現することを示した（論文準備中）。
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