研究室 -Laboratry-

立川グループ

研究課題名 「細胞内環境が内膜系の3D形態を生み出すロジック」
研究代表者 立川 正志(理化学研究所・研究員)
目的・意義 「生物の3D 形態」は臓器や器官、個体を理解するためだけのキーワードでなく、細胞の仕組みを理解する上でも重要である。個体発生が細胞シートの折りたたみにより形成されるように、真核細胞には、生体膜が複雑に折りたたまれてできるオルガネラが組織化に配置されており、これらオルガネラによる細胞内分業を通して、複雑な行動を生み出している。生体膜の振舞は物理化学的に詳細に解析されているが、これら解析されている膜とオルガネラが置かれている環境の決定的な違いは、細胞内が巨大分子や他の膜による込み合った環境であり、さらにミトコンドリアの内膜のように境界によりその形態を制限された状態に置かれていることである。本研究では、この込み合い効果や境界による制限効果が細胞内生体膜の形態にどのような影響を及ぼし、形態多様性や変形ダイナミクスを生み出すかを調べ、オルガネラの形態と配置の理解につなげる。また、制限された領域における膜の折りたたみ構造の解析に基づき、ミトコンドリアの内膜とクリステの形態形成のモデル化を行う。制限された環境化での膜形態多様性の一般論を構築することは、細胞内生体膜のだけでなく、限られた空間で細胞シートを伸展させる発生過程の理解にもつながる。
期待される成果 細胞内環境での生体膜の振舞の理解を通して、ゴルジ槽成熟やミトコンドリア動態の原理を解明する。また膜システム一般が持つ形態形成運動の多様性に対する理解も深まる。
班員との連携 細胞内環境での生体膜の振舞の理解を通して、ゴルジ槽成熟やミトコンドリア動態の原理を解明する。また膜システム一般が持つ形態形成運動の多様性に対する理解も深まる。
新鮮胚内部の応力分布可視化法の確立と形態形成原理の力学的理解

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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