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生命機能科学研究センターフィジカルバイオロジー研究チーム

チームリーダー柴田達夫（Ph.D.）

English Page

研究概要

個体はたくさんの種類の細胞から構成される多細胞システムです。1つの細胞が分裂を繰り返して個体ができあがる過程を理解するためには、遺伝子や分子から細胞へ、細胞から組織へ、組織から組織の集合へと、階層を一歩ずつ上がっていく必要があります。そのためには、最新の技術による生命現象の定量的な計測と、物理学や数学を基礎にした計算モデルやコンピュータシミュレーションが不可欠です。私たちの研究室では理論的アプローチと実験データ解析のアプローチを組み合わせて、細胞の情報処理、細胞の運動、細胞集団の協調的運動、遺伝子ネットワークの研究を進めています。

キーワード

極性形成
軸形成
走化性
細胞運動
集団運動

主要論文

1. Tarama, M. & Shibata, T.:
"Pattern formation and the mechanics of a motor-driven filamentous system confined by rigid membranes"
Phys Rev Res 4, 043071.(2022). 10.1103/PhysRevResearch.4.043071
2. Wen, F.-L. , Kwan, C. W., Wang, Y.-C. & Shibata, T.:
"Autonomous epithelial folding induced by an intracellular mechano–polarity feedback loop"
PLOS Computational Biology 17(12), e1009614 (2021). 10.1371/journal.pcbi.1009614
3. Hayakawa, M., Hiraiwa, T., Wada, Y., Kuwayama, H. & Shibata, T.:
“Polar pattern formation induced by contact following locomotion in a multicellular system”
eLife 9, e53609 (2020).10.7554/eLife.53609
4. Yamamoto, T., Hiraiwa, T. & Shibata, T.:
"Collective cell migration of epithelial cells driven by chiral torque generation."
Phys Rev Res 2, 043326 (2020). 10.1103/physrevresearch.2.043326
5. Hörning, M., & Shibata, T.:
"Three-Dimensional Cell Geometry Controls Excitable Membrane Signaling in Dictyostelium Cells."
Biophysical Journal, 116 (2), 372-382. (2019) 10.1016/j.bpj.2018.12.012
6. Namba, T., & Shibata, T.:
"Propagation of regulatory fluctuations induces coordinated switching of flagellar motors in chemotaxis signaling pathway of single bacteria."
Journal of Theoretical Biology, 454, 367-375. (2018) 10.1016/j.jtbi.2018.06.023
7. Wen F-L, Wang Y-C, Shibata T.:
"Epithelial Folding Driven by Apical or Basal-Lateral Modulation: Geometric Features, Mechanical Inference, and Boundary Effects."
Biophys J. 112(12):2683-2695. (2017) 10.1016/j.bpj.2017.05.012
8. Sato K, Hiraiwa T, Maekawa E, Isomura A, Shibata T, Kuranaga E.:
"Left-right asymmetric planar cell polarity and junction remodelling induce collective cell migration during epithelial morphogenesis"
Nature Communication, 6 10074. (2015) 10.1038/ncomms10074
9. Sato K, Hiraiwa T, Shibata T.:
"Cell chirality induces collective cell migration in epithelial sheet"
Physical Review Letters, 115, 188102 (2015) 10.1103/PhysRevLett.115.188102
10. Nishikawa M, Hörning M, Ueda M, and Shibata T.:
"Excitable signal transduction induces both spontaneous and directional cell asymmetries in the Phosphatidylinositol Lipid Signaling System for Eukaryotic Chemotaxis"
Biophysical Journal 106: 723-734 (2014) 10.1016/j.bpj.2013.12.023