細胞性粘菌が示す集団運動の自発的な方向の非対称化、及びそれを用いた非対称構造形成

盘基网柄菌表现出的自发不对称集体运动方向以及利用它形成不对称结构

• 批准号: 17J05667
• 负责人: 早川 雅之
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J05667/
• 关键词: 集団運動; 細胞性粘菌; アクティブマター

走化性を示さない変異株の細胞性粘菌が，飢餓状態下で細胞集団運動を示すことが発見されている．この集団運動では，細胞密度の高い領域が帯状領域としてあらわれ，その高密度領域が密度波のように二次元平面を進行する．この帯状集団運動は，例えば細胞集団の移動と密接に関係する多細胞生物の形態形成過程などにおいて，一般的な現象として観察されるものなのかという問題意識から注目されている．本課題では，この帯状集団運動の形成メカニズムを，定量的解析や数理モデルの構築などにより示す．まず，帯状集団運動を形成する細胞一つ一つの運動について解析を行った．その結果，帯構造内部の細胞の運動速度は，帯構造そのものの速度より遅いということが明らかになった．これは帯構造が，前端から取り込まれる細胞と，後端から排出される細胞とによって維持されていることを示している．次に帯状集団運動がどのように形成されるかについて調べた．密度の低い領域では，細胞同士が衝突し，その後，一方の細胞がもう一方の細胞に追従する相互作用が頻繁に観察される．そこで，この接触追従運動が帯状集団運動に関与しているのではないか，と考えた．接触追従運動に関与するタンパク質を発現しない変位株を用い，帯状集団運動を観察しようとしたところ，集団運動が形成されなかった．したがって，帯状集団運動は，細胞間における接触追従運動に起因するものであると結論付けた．また，上記の接触追従を取り入れた数理モデルを構築し，シミュレーションを行ったところ，実験で観察されたような帯状集団運動が形成された(東京大学との共同研究)．本課題では，帯状集団運動の形成メカニズムを定量的解析や数理モデルの構築などにより示した．接触追従運動は細胞性粘菌に限らず，他の哺乳類細胞においても観察されているため，今後，本研究成果が発生生物学など広い分野に貢献すると期待される．

The evolutionary behavior shows that the cell myxomycetes are infested, and the cell collection activity shows that the cell density is high, the density wave is high, and the two-dimensional plane is running in the high-density field. For example, the collection of cells is closely linked to the formation of multi-cell biology, and the process is caused by the formation of multi-cell morphology. In general, people pay close attention to the problem. In this paper, in this problem, the cluster of data sets forms a cluster of data, and a quantitative analysis of the mathematical data is performed. The structure of the system is the speed of the internal cell, the speed, the The back end of the cell is discharged from the cell, the cell is maintained, and the signal is displayed. The sub-cluster is divided into two parts. The density is low in the field, and the cells are in the same place as each other. After that, one side of the cell tracks the interaction between the cell and the cell, and the interaction between the cell and the cell is monitored. Contact tracking, monitoring, monitoring The cause of cell-to-cell contact and tracking activity is the cause of intercellular contact, the cause of In this study, the results of this study are based on the quantitative analysis of mathematical data. The limit of contact with cytoskeletal myxomycetes is that in mammalian cells, the results of this study are expected to be improved.

项目成果

接触追従作用が引き起こす波状集団運動

动作后的接触引起的波状集体运动

• 发表时间: 2019
• 作者: Hayakawa Masayuki;Hiraiwa Tetsuya;Wada Yuko;Kuwayama Hidekazu;Shibata Tatsuo;早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫;早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫
• 通讯作者: 早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫

Traveling band formation of a mutant Dictyostelium cell population induced by contact following of locomotion

接触跟随运动诱导突变网柄菌细胞群的行带形成

• 发表时间: 2019
• 作者: Hayakawa Masayuki;Hiraiwa Tetsuya;Wada Yuko;Kuwayama Hidekazu;Shibata Tatsuo
• 通讯作者: Shibata Tatsuo

走化性をもたない細胞性粘菌(KI株) が示す波状集団運動

盘基网柄菌（KI 株）表现出的波状集体运动，不具有趋化性

• 发表时间: 2018
• 作者: Hayakawa Masayuki;Hiraiwa Tetsuya;Wada Yuko;Kuwayama Hidekazu;Shibata Tatsuo;早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫;早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫;早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫
• 通讯作者: 早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫

接触追従運動に起因して生じる細胞の波状集団運動

由接触跟随运动引起的细胞波状集体运动

• 发表时间: 2019
• 作者: Hayakawa Masayuki;Hiraiwa Tetsuya;Wada Yuko;Kuwayama Hidekazu;Shibata Tatsuo;早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫
• 通讯作者: 早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫

走化性をもたない細胞性粘菌が示す波状集団運動の解析

不具有趋化性的盘基网柄菌表现出的波状集体运动的分析

• 发表时间: 2018
• 作者: Hayakawa Masayuki;Hiraiwa Tetsuya;Wada Yuko;Kuwayama Hidekazu;Shibata Tatsuo;早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫;早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫;早川雅之，平岩徹也，和田裕子，桑山秀一，柴田達夫;早川雅之，桑山秀一，和田裕子，柴田達夫
• 通讯作者: 早川雅之，桑山秀一，和田裕子，柴田達夫