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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18016020/
• 关键词: 軸索; 樹状突起; 極性; Shootinl; 形態形成; 対称性破壊; 神経細胞; システムズバイオロジー; Shootin1; システムバイオロジー

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。

Tissue や cells occur and differentiate に with って non-symmetry (polarity)を to obtain the <s:1> intrinsic <s:1> morphology を shape づくる. Born body が ど の others に し て non said seaborne を get す る か と い う は important な study テ ー マ で あ る. I 々 は, こ れ ま で の large-scale な プ ロ テ オ ー ム parsing に よ り, god 経 polarity formation タ ン パ ク qualitative Shootinl を shows し た. This study で は, Shootinl の be 験 measuring デ ー タ を conditions と し た self-reliance に polarity を get す る こ と が で き る モ デ ル ニ ュ ー ロ ン の build う を line. そ し て, mathematical analytic results の を be 験 science に フ ィ ー ド バ ッ ク し を て research advance す る ア プ ロ ー チ を tong し て, cell が non said seaborne を get す る し く み の principle を molecular レ ベ ル お よ び mathematical, several type レ ベ ル で solution き Ming か す こ と を refers す. This year は and god 経 polarity formation に う Shootinl の 発 rise now, god 経 protuberant apex に お け る Shootinl の が lead concentrate き up こ す god 経 protuberant elongation, お よ び Shootinl の cell body か ら god 経 protuberant apex へ の active transport の measuring を い, こ れ ら の quantitative な measuring デ ー タ を must る こ と に し success Youdaoplaceholder0. ま た, こ れ ら の デ ー タ を with い て type complete の モ デ ル ニ ュ ー ロ ン を build し, culture god 経 cell と め て よ く like た free-standing な polarity formation を こ す ニ ュ ー ロ ン の build に ほ ぼ successful し た. Now, the く く く パラメ パラメ パラメ タに タに タに is in the process of adjusting the detailed な values of the <s:1> てさらに である. Research achievements above の に plus え て, yesterday's annual ま で に made し た basic モ デ ル ニ ュ ー ロ ン お よ び cultivate ニ ュ ー ロ ン を with い て さ ま ざ ま な be 験 パ ラ メ ー タ に - dynamic を and え て formation, polarity へ の influence を adjustable べ た. そ の results, す べ て の conditions で cultivate ニ ュ ー ロ ン と モ デ ル ニ ュ ー ロ ン が consistent し た 挙 dynamic を shown し た た め, モ デ ル ニ ュ ー ロ ン が is almost ね し く god 経 polarity formation を reappearance す る こ と が in stopping さ れ た. Future は, today back to construct し た モ デ ル ニ ュ ー ロ ン の パ ラ メ ー タ を be 験 measuring デ ー タ に base づ い て さ ら に adjustment す る こ と に よ り, eventually な completed の モ デ ル ニ ュ ー ロ ン を build す る.

项目成果

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

• 发表时间: 2006
• 期刊: Genes to Cells 11
• 作者: Oguri T.;et al.
• 通讯作者: et al.

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

• 发表时间: 2007
• 期刊: 生化学 79
• 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

• 发表时间: 2007
• 期刊: 脳21 10
• 作者: 稲垣直之;鳥山道則;島田忠之
• 通讯作者: 島田忠之

Preferential localization of rat GAPDS on the ribs of fibrous sheath of sperm flagellum and its expression during flagellar formation.

大鼠GAPD在精子鞭毛纤维鞘肋骨及其在鞭毛形成过程中的表达的优先定位。

• DOI: 10.1267/ahc.06020
• 发表时间: 2007-02-27
• 期刊: ACTA HISTOCHEMICA ET CYTOCHEMICA
• 影响因子: 2.4
• 作者: Tanii, Ichiro;Yagura, Tetsuya;Inagaki, Naoyuki;Nakayama, Tatsuo;Imaizumi, Kazunori;Yoshinaga, Kazuya
• 通讯作者: Yoshinaga, Kazuya

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

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proteomics 6
• 作者: Katano T.;et al.
• 通讯作者: et al.