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【本学研究者情报】

〇生命科学研究科　
助教　関根　清薫

【概要】

理化学研究所（理研）生命机能科学研究センター形态形成シグナル研究チームの関根清薫学振特别研究员搁笔顿（研究当时、现东北大学大学院生命科学研究科助教）、林茂生チームリーダー、フィジカルバイオロジー研究チームの多罗间充辅基础科学特别研究员（研究当时）、柴田达夫チームリーダーらの研究チームは、生物の管状组织を支えるリング状の细胞骨格^[1]が作り出される仕组みを解明しました。

本研究成果は、気管^[2]や血管などの管状组织がいかに形作られるかという生物共通の谜の解明に贡献し、人工血管作製などへの医疗応用が期待されます。

研究チームは、ショウジョウバエ胚^[3]に直径数マイクロメートルの気管が形成される际、リング状の细胞骨格が等间隔に并ぶ蛇腹に似た细胞骨格パターンが现れることに注目しました。最先端の顕微镜でその过程を観察したところ、细胞骨格を构成するアクチン^[4]が、ナノスケールの集合体（ナノクラスター）を形成し、それらが融合することでパターンが作られることを発见しました。この过程に必要な分子を特定し、それらの性质を反映させたシミュレーションをコンピューターで行ったところ、细胞骨格パターン形成の全ての过程を再现できました。これらの発见から、管状组织を支える细胞骨格は、ナノクラスターの自発的な动きから生み出される（自己组织化^[5]）という结论に至りました。これは、生体内に见られるさまざまな太さの管状组织形成に柔软に対応できるシンプルかつ优れた仕组みであると考えられます。

本研究は、科学雑誌『Nature Communications』オンライン版（1月24日付：日本时间1月24日）に掲载されました。

ショウジョウバエの気管の细胞骨格が形成される过程の高解像顕微镜観察とシミュレーション

【用语解説】

[1] 細胞骨格
细胞质内に张り巡らされたタンパク质繊维のネットワークで、细胞を内部から支える分子。さまざまなパターンのネットワークを形成することで细胞の形の维持や変形、细胞运动、细胞分裂、细胞内输送など多くの动的なプロセスに関わっている。

[2] 気管
昆虫など陆上节足动物におけるガス交换の器官。体の隅々まで酸素を供给するためさまざまな太さで枝分かれした管状组织が体中に张り巡らされている。

[3] ショウジョウバエ胚
遗伝学の発达した実験动物ショウジョウバエの、発生の初期段阶。受精卵から幼虫になるまで约1日かかり、透明で动かないため顕微镜観察に向いている。长さ约0.5尘尘。

[4] アクチン
重合して繊维状の构造を作るタンパク质。単量体を骋-アクチン、重合体を贵-アクチンと区别して呼ぶ场合がある。细胞骨格として机能するともに、运动、収缩をつかさどる。アクチン同士が重合、または脱重合することにより、细胞の形态や运动が制御される。

[5] 自己組織化
秩序や构造が、构成要素の相互作用によって自発的にでき上がること。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科
助教 関根 清薫
TEL: 022-795-6701
Email: sayaka.sekine.d7*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院生命科学研究科広報室
高桥さやか
TEL: 022-217-6193
Email: lifsci-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）