肺の分岐形成を始め、形態形成機構は、シグナル因子の濃度分布に応じた細胞の増殖や運動を前提として理解されています。しかし、分岐を引き起こす局所的な陥入や突出は、シグナル濃度に応じた細胞増殖の差が引き起こすのか、走化性の差が引き起こすのか、十分切り分けられていません。また、濃度勾配の感知は、単一細胞レベルで詳細に調べられているものの、細胞間相互作用が含まれる細胞集団レベルの挙動はよく分かっていません。そこで本研究では、濃度勾配に対する上皮のメゾスコピックな応答を明らかにすることを目的とし、濃度勾配デバイスの開発、ライブイメージングによる現象の定量化、数理モデルによる予測と情報統合を行います。実験代表者は細胞間応力を取り入れた形態形成モデル系をいち早く構築しており、ここに実際の細胞応答の時空間パターンを流し込むことで、増殖と個々の細胞運動がどのように組織全体の変形につながるのか大域的理解を目指します。