• 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

マイクロ流路を用いた動的な場の制御による進行波走化性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 25840069
研究種目

若手研究(B)

研究機関東京大学

研究代表者

中島 昭彦  東京大学, 総合文化研究科, 特任研究員 (90612119)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード走化性 / 適応 / 粘菌 / ライブセルイメージング / マイクロ流路 / 数理モデル / シグナル伝達 / 時空間動態
研究概要

走化性誘因物質の場は定常的であると取り扱われる事がこれまで多かったが、一般的には時間的にも空間的にも動的な振る舞いをしめすと考えられる。走化性誘因物質であるサイクリックAMP(cAMP)の自己組織化的に形成される進行波を集合シグナルとして多細胞体形成をおこなう粘菌細胞の走化性運動に注目し、時空間変化の情報統合によって可能になる、動的な場に対する走化性運動のメカニズムを明らかにすることを目的としている。
本年度は、マイクロ流路を用いて時間・空間的に動的なcAMPの勾配を作り出し、そのような場の下での細胞の走化性応答を定量的に解析した。詳細な解析の結果、細胞の方向検出は、濃度の時間変化の正負に応じて異なる応答を示す事を見いだした。濃度の時間微分が正の場合には強い方向検出が起こるのに対して、時間微分が負の場合には方向検出がほとんどみられなかった。このような振る舞いを含めた一連の定量的な振る舞いを一貫的に説明可能な数理モデルを構築し、新たな細胞の方向検出メカニズムを提案した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初予定していた新規の微小流路系の構築に関して、解決すべき課題がまだ残っている。そのため、これまでに構築してきた実験系を用いる事により研究計画を進めた。

今後の研究の推進方策

提案した方向検出メカニズムの正しさを検証すべく、関連因子群の詳細な解析をおこなう。細胞の方向検出と走化性運動の関係性においては未だ非自明な点を多く含むため、その点にも注目して研究を進める。また、微小流路系の構築に関しての課題を解決しつつ、それらを用いてデータを取得していきたい。

次年度の研究費の使用計画

昨年度末に書籍購入に使用予定であったが、該当書籍の在庫がなかったため次年度に購入することにした。
書籍購入に使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [学会発表] How Do Cells Know in Which Direction to Move in Spatiotemporal Chemical Environments?2014

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Nakajima
    • 学会等名
      iCeMS Symposium Mesoscopic Chemical Biology: Integrated Chemical-Physical Systems Towards Cell Control
    • 発表場所
      京都府京都市京都大学
    • 年月日
      20140207-20140207
    • 招待講演
  • [学会発表] 時空間的にダイナミックな化学誘因場における細胞移動メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      中島昭彦、石原秀至、井元大輔、澤井哲
    • 学会等名
      数学・数理科学と諸科学・産業との恊働によるイノベーション創出のための研究促進プログラム「生命ダイナミックスの数理とその応用」
    • 発表場所
      東京都目黒区東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      20140120-20140122
  • [学会発表] 時空間的にダイナミックな化学誘因場における細胞走性メカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      中島昭彦、石原秀至、井元大輔、澤井哲
    • 学会等名
      定量生物の会第6回年会
    • 発表場所
      大阪府吹田市大阪大学吹田キャンパス銀杏会館
    • 年月日
      20131123-20131123
  • [学会発表] Directional sensing and rectified cell motion towards temporally changing gradient2013

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Nakajima, Shuji Ishihara, Daisuke Imoto, Satoshi Sawai
    • 学会等名
      日本生物物理学会第51回年会
    • 発表場所
      京都府京都市国立京都国際会館
    • 年月日
      20131028-20131030
  • [学会発表] 時空間的に変動するcAMP場に対する細胞応答と進行波走化性2013

    • 著者名/発表者名
      中島昭彦、石原秀至、井元大輔、澤井哲
    • 学会等名
      日本細胞性粘菌学会第3回例会
    • 発表場所
      京都府京都市京都大学理学研究科セミナーハウス
    • 年月日
      20131012-20131013
  • [図書] 『実験医学』vol.31, No.8 「一細胞イメージングから見る細胞内シグナルの自己組織化現象」([特集]生命システムを定量する 企画/小林徹也)2013

    • 著者名/発表者名
      澤井哲、石原秀至、中島昭彦
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      羊土社

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