アメーバ細胞の中ではたらく直動回転変換ダイナミクス

阿米巴细胞中的平移旋转变换动力学

基本信息

  • 批准号:
    21K15055
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

魚類表皮細胞ケラトサイトは、ラグビーボールの形状をした細胞体の中に、ストレスファイバを、ラグビーボールの縫い目に沿うように複数配列させ、細胞体を車輪のように回転させるというユニークなアメーバ運動を行うことを私達は以前発見した。ストレスファイバはそのアクトミオシンの構造から考えると直線的な収縮運動しかできないはずである。本研究の目的は、ス トレスファイバの直線的な収縮運動が回転運動に変換されるメカニズムを解明することである。様々な人工的な移動体において直動-回転変換機構は重要な役割を担っている。人工機械の構造が硬いのに対して、生物にはやわらかいという特性がある。本研究では、ストレスファイバの収縮によりやわらかい細胞質が変形することで直動-回転変換を行っているという仮説を立て、顕微鏡観察と機械モデル製作という生物学・工学的手法を組合わせて仮説を立証する。昨年度は、上述の仮説を実証するために、やわらかい弾性材料を用いて細胞体を模した機械モデルを製作した。やわらかい変形可能な円筒状の弾性材料にコイルを埋め込み、コイルに電流を流したところ、コイルが収縮し機械モデルが動くことを確認できた。今年度は上述の機械モデルの動作解析を詳細に行い、実際の細胞の運動と比較した。機械モデルでは、コイルの収縮に伴いモデルの重心が移動することによって回転しているのではなく、モデルが変形し地面を蹴って回転していることがわかった。このことから実際の細胞が地面を蹴っているかどうかを観察するために、細胞をやわらかい基盤に這わせたところ、基盤の変形から、蹴っていると推察される動きが見られた。
Fish epidermal cells are thin and thin The middle part of the cell body, the ストレスファイバを, the ラグビーボールの开い目にAlong the plural arrangement of うようにさせ, cell body をwheel のように回転させるというユニークなアメーバ体育を行うことを自达は前発见した.ストレスファイバはそのアクトミオシンのstructural から卡えるとlinear contraction movement しかできないはずである. The purpose of this study is to explain the contraction movement of the straight line and the return movement of the straight line.様々なArtificial moving body and direct action-return mechanism are important. The structure of the artificial machine is hard and the characteristics of the biological machine are the same. In this study, the では, ストレスファイバの shrinkage によりやわらかいcytoplasm が変shaped することでDirect move-return 転変change を行っているという仮说を立て, 镕Microscopic observation and mechanical inspection, and というbiology and engineering techniques をcombination わせて仮说 をestablished する. Yesterday, the above-mentioned materials were produced using a cell body model and a mechanical model.やわらかい変shapedpossibleな円cylindricalのelastic materialにコイルをburyめ込み、コイルに电流を流したところ、コイルがshrinkingしMechanicalモデルが动くことをconfirmationできた. This year's detailed analysis of the movements of the above-mentioned mechanical robots and comparison of the movements of the cells in the network are carried out. Mechanical shrinkage and movement of the mechanical center of gravityしているのではなく、モデルが変shapedし地を蹴って回転していることがわかった.このことから実界のcellが地を蹴っているかどうかを観超碰するために、cell をやわらThe base plate is the base plate, the base plate is the base plate, the base plate is the base plate, and the base plate is the base plate.

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ケラトサイト集団を相似拡大させるリーダー細胞たちの綱引きの均衡
扩大角膜细胞群的领导细胞之间的拉锯战平衡
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岩永美咲;沖村千夏;櫻井建成;岩楯好昭
  • 通讯作者:
    岩楯好昭
機械モデル作成による魚類ケラトサイトのストレスファイバ直動回転変換機構の推定
通过建立力学模型估计鱼类角膜细胞应力纤维直线运动旋转转换机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    沖村千夏,秋山珠祐;櫻井建成,岩楯好昭
  • 通讯作者:
    櫻井建成,岩楯好昭
Linear contraction of stress fibers generates cell body rotation
应力纤维的线性收缩产生细胞体旋转
  • DOI:
    10.1101/2023.01.03.522661
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Okimura;C.;Akiyama;S.;Nishigami;Y.;Zaitsu;R.;Sakurai;T. and Iwadate Y
  • 通讯作者:
    T. and Iwadate Y
Linear contraction of stress fibers kicks the substratum for their rotation
应力纤维的线性收缩推动基质旋转
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    沖村千夏,秋山珠祐;櫻井建成,岩楯好昭
  • 通讯作者:
    櫻井建成,岩楯好昭
Breaking of actomyosin cables in keratocyte collectives and their role in the coordinated collective migration
角膜细胞集体中肌动球蛋白电缆的断裂及其在协调集体迁移中的作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    岩永美咲;沖村千夏;櫻井建成;上野 匡;浦野泰照;岩楯好昭
  • 通讯作者:
    岩楯好昭
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沖村 千夏其他文献

魚類ケラトサイトのストレスファイバの車輪
鱼角质细胞应力纤维轮
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    沖村 千夏; 谷口 篤史;野中 茂紀; 岩楯 好昭
  • 通讯作者:
    岩楯 好昭
魚類ケラトサイトの遊走のための車輪
鱼类角质细胞迁移轮
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    沖村 千夏; 谷口 篤史;野中 茂紀; 岩楯 好昭
  • 通讯作者:
    岩楯 好昭

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    2024
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

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  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Relationship between Biophysical Properties and Microstructure of Actin Stress Fibers
肌动蛋白应力纤维生物物理性质与微观结构的关系
  • 批准号:
    21680039
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
内部構造を考慮した細胞力学モデルの構築と細胞骨格のリモデリングの解明
考虑内部结构的细胞力学模型的构建和细胞骨架重塑的阐明
  • 批准号:
    09J01007
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Study of Mechanisms of Cellular Mechanosensing
细胞机械传感机制研究
  • 批准号:
    20001007
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
細胞内ストレスファイバの力学特性計測と変形機構の解明
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  • 批准号:
    17650125
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
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血管内皮細胞ストレスファイバの機械-化学信号変換機能の定量的評価
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  • 批准号:
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  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
ナノマシン加工技術による内皮細胞焦点接触力の計測デバイスの開発
利用纳米机械加工技术开发内皮细胞焦点接触力测量装置
  • 批准号:
    15650085
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
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知道了