細胞が非対称性を獲得する原理の分子レベルおよび数理・数式レベルでのモデル構築

在分子水平和数学/公式水平上建立细胞获得不对称性原理的模型

基本信息

批准号：
18016020
负责人：
稲垣直之
金额：
$ 4.8万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

組織や細胞は発生・分化に伴って非対称性(極性)を獲得して固有の形態を形づくる。生体がどの様にして非対称性を獲得するかという問題は重要な研究テーマである。我々は、これまでの大規模なプロテオーム解析により、神経極性形成タンパク質Shootinlを見出した。本研究では、Shootinlの実験計測データを条件とした自立的に極性を獲得することができるモデルニューロンの構築を行う。そして、数理解析の結果を実験科学にフィードバックして研究を推進するアプローチを通して、細胞が非対称性を獲得するしくみの原理を分子レベルおよび数理・数式レベルで解き明かすことを目指す。本年度は、神経極性形成に伴うShootinlの発現上昇、神経突起先端におけるShootinlの濃縮が引き起こす神経突起伸長、およびShootinlの細胞体から神経突起先端への能動輸送の計測を行い、これらの定量的な計測データを得ることに成功した。また、これらのデータを用いて完成型のモデルニューロンを構築し、培養神経細胞と極めてよく似た自立的な極性形成を起こすニューロンの構築にほぼ成功した。現在、いくつかのパラメータに関してさらに詳細な数値の調整中である。以上の研究成果に加えて、昨年度までに作成した基本モデルニューロンおよび培養ニューロンを用いてさまざまな実験パラメータに変動を与えて、極性形成過程への影響を調べた。その結果、すべての条件下で培養ニューロンとモデルニューロンが一致した挙動を示したため、モデルニューロンが概ね正しく神経極性形成を再現することが示唆された。今後は、今回構築したモデルニューロンのパラメータを実験計測データに基づいてさらに調整することにより、最終的な完成型のモデルニューロンを構築する。

组织和细胞在发展和区分时会获得不对称性（极性），并形成自己独特的形态。生物如何获得不对称的问题是一个重要的研究主题。我们通过广泛的先前蛋白质组学分析发现了神经极性形成的蛋白芽。在这项研究中，我们将构建模型神经元，这些神经元可以根据射击的实验测量数据独立获取极性。目的是通过一种方法将数学分析结果归因于实验科学并促进研究的方法来揭示细胞如何在分子水平以及数学，数学和数学水平上获得不对称性的原理。今年，我们测量了由于神经极性的形成，神经产生的神经产物的增长，由神经突尖端富集引起的神经突产物的增长，以及芽的主动转运从细胞体到神经突尖，并获得了定量测量数据。此外，使用这些数据，我们构建了一个完整的模型神经元，几乎成功地构建了产生与培养神经元非常相似的自支持极性的神经元。当前，正在针对某些参数进行更详细的数值调整。除上述研究结果外，我们还使用了直至去年创建的基本模型神经元和培养的神经元来发挥各种实验参数的变化，并研究了对极性形成过程的影响。结果表明，培养的神经元和模型神经元在所有条件下都以一致的方式行事，并且模型神经元通常正确地复制了神经极性的形成。将来，最终完成的模型神经元将通过进一步调整基于实验测量数据构建的模型神经元的参数来构建。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Vimentin-Ser82 as a memory phosphorylation site in astrocyte

波形蛋白-Ser82 作为星形胶质细胞中的记忆磷酸化位点

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Genes to Cells 11
影响因子：
0
作者：
Oguri T.;et al.
通讯作者：
et al.

Proteomic identification of a novel isoform of collapsin response mediator protein (CRMP-2) in spinal nerves peripheral to dorsal root ganglia

背根神经节周围脊神经中塌陷素反应介导蛋白 (CRMP-2) 的新型亚型的蛋白质组学鉴定

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Proteomics 6
影响因子：
0
作者：
Katano T.;et al.
通讯作者：
et al.

Shootinlと神経突起伸長のPositive feedback loopによる神経極性形成機構

神经极性形成机制的射击和神经突生长的正反馈回路

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
鳥山道則;作村諭一;浅野卓也;島田忠之;稲垣直之
通讯作者：
稲垣直之

神経極性形成とShootinlのフィードバックループ

神经极性形成和射击反馈回路

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
生化学 79
影响因子：
0
作者：
稲垣直之;鳥山道則;島田忠之
通讯作者：
島田忠之

Shootin1による神経細胞の対称性破壊と極性形成

Shootin1 导致神经元对称性破坏和极性形成

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
脳21 10
影响因子：
0
作者：
稲垣直之;鳥山道則;島田忠之
通讯作者：
島田忠之

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通讯作者：
稲垣直之