形と流動性の再現から読み解く生命システムの秩序原理
【研究分野】構成的システム生物学
【研究キーワード】
合成生物学 / ソフトマター / 細胞再構成 / 人工細胞 / 反応拡散 / 細胞変形 / 高分子混雑 / システム生物学 / 流動性 / 生命システム / 自己組織化
【研究成果の概要】
本研究では、人工的に構成した細胞(人工細胞)に,生命で機能する部品のグループを導入することで生じる物理的・化学的な変化を、「流動性・生命機能・空間形状」という3つのキーワードを軸に追求しました。結果、細胞が示す空間形状が内部の物質の移動や生命機能に与える影響や、流動性が生命機能の発現を変化させる仕組み、流動性が空間形状変化を制御する可能性など、通常の生命科学ではアクセスしづらい現象の発見やメカニズムの解明に至りました。また、生命機能の模倣による形状の安定化や、硬い生体適合ゲル合成など、研究成果が材料科学にも結び付くことを実証しました。
【研究の社会的意義】
これまで、細胞膜や細胞サイズ空間が示す物理的・化学的な特徴は生化学反応モデルに導入されていないことが大半でした。この理由は、定式化の難しさだけではなく、どのような物理的・化学的な効果が存在しているかが明確でないことに由来します。本研究の成果により、細胞膜や細胞サイズ空間が生命機能とどのようにリンクしているかの描像が見えてきました。こうした描像は細胞生理の深い理解につながり、将来的には生命とは何か、といった問いかけに対する答えや、新しい医学・薬学の視点提供につながることが期待されます。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 柳澤 実穂 | 東京大学 | 大学院総合文化研究科 | 准教授 | (Kakenデータベース) |
|
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-07-10 - 2019-03-31
【配分額】17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)