Gen Kurosawa 研究室

本研究室は、生物の周期的な現象がいかに温度変化に対して安定性を保つのか、という問題に取り組んでいます。具体的には、体温が昼夜サイクルや季節変動に左右されている哺乳動物が、それでも約 24 時間の生体リズムや冬眠中の周期的な活動パターンを維持する仕組みを解明しようとしています。特に、冬眠時に動物の体温が周期的に上昇と低下を繰り返す現象（トルポー・覚醒サイクル）と、毎日のリズムを一定に保つ機構の両者に焦点をあてています。 手法としては、数理モデルを用いた理論解析が中心です。遺伝子や蛋白質の相互作用を記述する基本的な生化学モデルに対して、くりこみ群という物理学の計算手法を適用することで、温度変化時の周期制御の仕組みを数学的に説明しています。また、実際の動物の体温記録データに対して複数の候補モデルを比較評価し、冬眠サイクルを説配する最適な説を検証しています。 主な発見として、生物の周期的なリズムにおいて、温度変化に対抗するためには蛋白質の濃度変動の「波形」そのものが変わることが重要である可能性が示されています。さらに、イオン・チャネルを介した細胞内カルシウムの流入も、温度補正メカニズムの保存された一部として機能していると考えられています。