研究項目

アクティブフィラメントの運動の多階層モデリング

研究概要

繊毛やべん毛は細胞の遊泳や生体内での物質輸送を司る生物学的に重要な細胞器官である。またアクチンーミオシン複合体や微小管ーキネシン複合体、フィラメント状の細胞（大腸菌、ビブリオ菌など）は、流体中や固体基盤上で多様な集団運動パターンを示す。本研究計画はこれら生物学的活性を持つフィラメントの運動を、複数の長さスケール、粗視化レベルで記述することにより、これらの系の包括的な物理描像を構築することを目的とする。繊毛や真核生物べん毛については微小管とダイニンの相互作用を取り入れた弾性フィラメントモデルによりビーティング運動の実験結果を再現する。さらに複数の繊毛間の相互作用を取り入れてメタクロナル波の数値シミュレーションを行う。自己推進フィラメントの集団運動については、屈曲性や排除体積相互作用を取り入れた数値モデルを構築し、アクティブ液晶やアクティブ乱流など実験で観察されている動的パターンを再現する。