2017 Fiscal Year Annual Research Report
微生物集団が示す特異な動的秩序形成機構の解明とその制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Dynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions |
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| Project/Area Number |
16H00765
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山本 量一 京都大学, 工学研究科, 教授 (10263401)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シミュレーション / 微生物 / 細胞 / 集団運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は「微生物集団が示す特異なダイナミクスの解明とそのハンドリング機構の基礎付け」を目的とするものであり，平成29年度は以下の成果を得ることに成功した．
細胞の大規模な集団運動のメカニズムは大きな謎となっており，生物学・医学・物理学などの様々な分野において研究者の興味を引きつけている．一般的に，細胞はその内部で起こる複雑な生化学プロセスを利用して周りの状況に応答する．例えば，複数の細胞が接触するような状況が発生すると，お互いに避けるような運動が応答として得られる．この現象は「細胞遊走の接触阻害（Contact inhibition of locomotion）」と呼ばれ，細胞の集団運動の発現に重要な役割を果たしていると信じられている．本研究では，非常に簡単な細胞モデルを用いて，実際の細胞集団が示す種々の複雑な集団運動を再現することに成功した．このモデルでは，基板上を遊走する細胞をバネでつながった２つの円盤として表現し，細胞の伸びに依存した推進力を導入することで接触阻害の効果を取り入れている．このような簡単なモデルにも関わらず，細胞が他の細胞と接触すると減速することや，基板上の細胞数密度の増加とともに不動状態に陥ることを正しく再現し，細胞の形が集団運動に大きな影響を与えることを示した．さらに，前部の円盤が後部より大きい場合に多数の細胞が同じ方向に集団移動が出現しやすいことを見出し，実際の遊走細胞の形との類似性を指摘した．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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