Tatsuya Fukuyama 研究室

Fukuyama研究室は、複数の細胞が集団で動く仕組みを物理的に理解することに取り組んでいます。特に上皮細胞が、外部からの刺激や幾何学的な環境条件に応じてどのように協調して運動するのかを調べています。例えば、細胞が限られた空間に閉じ込められたときに、渦巻き状に回転する場合と振動しながら動く場合があることを明らかにしており、この運動パターンの遷移がどのような条件で起きるのかを解析しています。傷口の修復や発生過程での組織形成など、生命現象における重要な細胞運動を統一的に説明することを目指しています。 細胞内の動的な構造の形成と制御も主要なテーマです。アクチンとミオシンからなる細胞骨格系が、濃度に依存してどのように収縮力を生み出し、秩序ある流れを形成するのかを調べています。また細胞分裂時に形成される紡錘体という構造が、微小管とその関連タンパク質の相互作用を通じていかに安定な2極構造を自己組織化するのか、さらには異常な多極構造がなぜ生じるのかを物理的に解析しています。これらの研究では、蛍光顕微鏡観察や定量的な形状解析、さらには生化学的な抽出液を用いた実験系を組み合わせています。 加えて、人工的なタンパク質の組み立てや、細胞が置かれた3次元的な曲面上での集団運動も調べています。細胞がしわやひだのある環境でどのような速度相関を示すか、あるいはタンパク質の形状や相互作用の設計を通じて、どのような秩序ある構造を形成させることができるかといった問題に取り組んでおり、基礎的な物理原理から応用的な組織工学への展開を視野に入れた研究を展開しています。