| 研究課題/領域番号 |
26840077
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
近藤 洋平 京都大学, 情報学研究科, 特定助教 (00724444)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 組織力学 / 時系列解析 / 機械学習 / 発生生物学 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に実装し実験データでテストした「動く細胞組織の力学特性を非侵襲に測定する手法」であるが、変異体や阻害剤影響下での組織変形に適用した際にも有用な結果を持たらすことを確認する必要がある。そこで提案手法を用いて、分子モーター阻害剤ブレビスタチンの影響下での細胞シートの集団運動を解析した。ブレビスタチン影響下での上皮細胞の集団運動は、細胞が発する力が大きく弱まるにもかかわらず細胞シート伸展速度はむしろ速まるという直感に反する挙動を示すため、生物学的にも興味深い対象である。提案手法を用いるにあたって最も大きな技術的な困難は、阻害剤の影響下での弱い力をトラクション・フォース・マイクロスコピーによって測定するとき、信号対雑音比が非常に悪いことであった。これに対処するため、画像解析の各ステップを改善した。特に、広視野の観測を得るための画像貼りあわせと、時間経過に伴う組織変形の定量的検出の２点においては顕著な精度向上が見られた。
さらに発展的な課題として、細胞シグナリングと組織力学の相互作用の理解がある。本研究のモデル系である細胞シート集団運動との関連が示唆されているシグナル分子は数多くあるが、一例としてシグナル分子ERKの活性を考え、組織力学のとの相互作用を取り込んだメカノケミカルなモデルを構築した。このモデルは近年観測されたERK活性の伝播波が細胞シート伸展を促進する現象に対して一つの説明を与えるものになっている。
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| 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
分子モーター阻害実験から得られたデータに提案手法を適用する際、画像解析プロセスの全般的な改善が必要であったため、やや遅れることとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
分子モーター阻害条件の元での組織変形に関するデータの解析を進める。また、構築したメカノケミカルなモデルのパラメータをデータに基づき推定することも試みる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究計画に生じた遅れにより、物品購入の一部と論文発表が次年度へ持ち越しとなったことによる。
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| 次年度使用額の使用計画 |
実験器具購入と、論文発表に伴う英文校正費・出版費に充てる。
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