• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実施状況報告書

細胞骨格モデルから神経細胞の形態形成メカニズムに迫る

研究課題

研究課題/領域番号 25730177
研究種目

若手研究(B)

研究機関京都大学

研究代表者

本田 直樹  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30515581)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード数理モデル / 細胞骨格
研究概要

細胞骨格系の弾性力学的性質を取り入れたモデリングを行った。シミュレーションを行った結果、アクチンフィラメントがフィロポディア状に成長する様子を再現することができた。また、神経細胞の極性形成における神経突起内部の微小管の数理モデルを構築した。このモデルでは微小管の重合および脱重合、GTPキャップの加水分解、モータータンパク質による微小管フラグメントの能動輸送を含む。シミュレーションを行った結果、軸索を特徴づける「全ての微小管のプラス端が神経突起先端に向かって揃っている配向」や脊椎動物の樹状突起を特徴づける「プラス端とマイナス端の向きが入り交じっているランダムな配向」、無脊椎動物の樹状突起を特徴づける「全ての微小管のマイナス端が神経突起先端に向かって揃っている配向」を再現することができた。

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

1年目の予定は、アクチンフィラメントと微小管の相互作用のモデリングを残し、実行済である。一方で、2年目以降に予定していた軸索や樹状突起の特徴化のモデリングを前倒して行っている。従って、概ね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

現在までの成果を論文にまとめると共に、アクチンフィラメントと微小管の相互作用のモデリングに注力する。

次年度の研究費の使用計画

現在のところシミュレーションに必要な計算量は既存の設備で賄うことができたため、当初予定していたPCクラスターの購入を控えた。
次年度から、アクチンフィラメントー微小管相互作用シミュレーションのために、ハイスペックPCを購入し、研究を加速する予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Mathematical Modeling of Neuronal Polarization During Development2014

    • 著者名/発表者名
      Honda Naoki and Shin Ishii
    • 雑誌名

      Progress in Molecular Biology and Translational Science

      巻: 123 ページ: 127-41

    • DOI

      10.1016/B978-0-12-397897-4.00003-6

    • 査読あり
  • [学会発表] A Model of Orientational Organization of Microtubule in Axon and Dendrite during Polarization2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Uegaki, Honda Naoki and Shin Ishii
    • 学会等名
      2014 Winter q-bio Meeting
    • 発表場所
      Big island in hawaii
    • 年月日
      20140217-20140220
  • [学会発表] 細胞内シグナルが制御する細胞移動のシステム同定2014

    • 著者名/発表者名
      本田直樹
    • 学会等名
      数学協働プログラム 「生命ダイナミックスの数理とその応用」
    • 発表場所
      東京大学 駒場キャンパス
    • 年月日
      20140120-20140122
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi