Iain Hepburn 研究室

神経細胞のシナプスでは、神経伝達物質を含んだ小胞が膜から放出され、その後リサイクルされることで、信号伝達が成立しています。本研究室は、この複雑な小胞の輸送・放出・再利用サイクルがどのように制御されているかを解明することを目指しています。特に、異なる役割を担う複数の小胞プールがどのように組織化され、活動が続く状況でいかにして十分な小胞供給が保証されるのかという点に焦点を当てています。 これらの疑問に答えるため、本研究室は確率的反応拡散シミュレーション技術を開発・発展させています。STEPSと呼ぶ計算ソフトウェアを通じて、実際の細胞構造を高い空間分解能で再現しながら、分子レベルの相互作用をシミュレートすることが可能になりました。このツールにより、シナプスの詳細なモデリングが実現され、小胞のテザリング、小胞表面のタンパク質による制御、さらには持続的な発火時における予備プール小胞の動員メカニズムなど、従来は明らかにされていなかった現象が明らかになってきています。こうした計算手法の進歩により、神経細胞全体の複雑な動作を、ナノスケールの分子的詳細さを保ったまま研究することが可能になりつつあります。