[プレスリリース]
細胞は自然体で危機管理—秘訣は”フラクタル構造”

慶應義塾大学、スイス連邦工科大学、ウィーン大学などの研究者は、細胞内小器官などで自然に作り出される混雑した複雑な環境が、細胞の環境変化に対する強さ(頑健性)を産み出すことを実験により示すことに成功しました。
頑健性を産み出す要素は2つあり、一つは細胞内で、拡散を基礎とする動きをもつ分子が関わる反応の速度を、反応の始まりの時期に促進する性質（細胞が外界に素早く応答する性質）、もう一つは反応開始後の時間経過に伴う分子の枯渇を遅らせる性質（外界からの次の信号に備える性質）です。実験は、生理的な細胞内環境が、ブラウン粒子の自己組織化によって形成されるフラクタル構造と同等の性質を持つことで、細胞内で次々に起きる生化学反応の、いわば「危機管理」に役立つ機構を備えている可能性を示しました。先に挙げた2つの要素的性質は、これまでにも理論上のフラクタル構造について証明が行われて来ましたが、生理的な細胞内環境に備わる性質として、実験によりその役割と共に提示されたのは、今回が世界で初めてです。また、コンピュータシミュレーションを用い、想定する細胞内環境を再構築した場合、実験結果と一致することも確認できました。
これらの成果は、今後、より正確な生化学反応モデルの記述法開発や、細胞や組織の再構成実験への活用、そして最新の生物学分野の研究促進に貢献するものと期待されます。
本研究に関する論文は、スイス連邦の科学誌「Frontiers in Systems Physiology」(フロンティアズ イン システムズ フィジオロジー)9月14日号に掲載されました。

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