由基础生物学研究所特聘副教授Kensuke Kawade领导的研究小组通过蛋白质“AN3”扩散的物理现象以及细胞分裂的时间和地点，在植物叶片中产生浓度梯度相应地确定。我发现了。这一成果是与东京大学、立教大学、法国雅克莫诺研究所共同研究的结果。
“Morphogen”是一种化学物质，如蛋白质，根据其浓度决定细胞的命运，它在有限数量的细胞中产生，并从那里扩散到周围环境，形成浓度梯度。半个世纪前，有人提出用扩散来解释这种“形态发生素浓度梯度”，这是一种简单的物理现象，但发现了许多无法解释的浓度梯度，限制了扩散模型的应用。
植物具有连接细胞的称为胞浆连线的结构。研究小组正在考虑将扩散模型应用于通过胞间连丝的质量传输网络。使用叶子的显微实验（荧光褪色后的荧光恢复）表明，胞间连丝内的蛋白质迁移是一种物理扩散现象。此外，通过量化整个叶片的扩散系数，阐明了质量传输网络的整体图景，并构建了叶片中的扩散模型。
研究小组已经阐明，AN3是一种转录结合因子，可调节基因的开/关，并在细胞间移动时根据其浓度调节叶细胞分裂的频率。这一次，展示了AN3产生的浓度梯度与从茎到叶尖的细胞分裂频率之间的关系，并阐明浓度梯度的机制可以通过实验用扩散模型充分解释理论分析。
未来的任务将是阐明从植物中获得的发现在动物上的应用，扩散模型与环境变化之间的关系，以及其他决定器官形状和大小的因素。
