研究室 -Laboratry-

井上グループ

研究課題名 多細胞組織に立体形状が作られる力学原理の数理
研究代表者 井上 康博(京都大学再生医科学研究所・准教授)
目的・意義 器官・組織の立体的な形は、個々の細胞が生み出す力が、細胞シートに曲げ・ねじり・座屈などの面外変形を引き起こすことにより形成される。前新学術領域研究「秩序形成ロジック」の助成により、我々は、ローカルな力の集積から細胞シートの組織変形をシミュレーションできる3Dバーテックスモデルを開発した。このモデルを実際の発生現象に応用することで、組織変形には力学的に基本となる変形モードが存在し、それを生み出す力学的な条件には生物種を超えた共通性がある、ことが推測できた。本研究では、3Dバーテックスモデルによる計算対象を、これまでに扱ってきた単純な組織変形(曲げ、ねじり、座屈など)から、それらが組み合わさって起きるマクロな3D形態形成(カブトムシ、ツノゼミの角、ショウジョウバエの下肢、翅)に対応できるように進化させる。
期待される成果 生物の3D形態形成における普遍的な力学原理のひとつを明らかにすることができると期待される。
班員との連携 実験系班員(計画・公募)の研究の3D力学シミュレーション基盤を与え、既に計画班員の上野と大澤とは、作業仮説の検証・議論を進めている。
Webサイト http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/bf05/membersHP/inoue/
多細胞組織に立体形状が作られる力学原理の数理

平成27年度〜31年度 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究(研究領域提案型)生物の3D形態を構築するロジック

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