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Dynamic ordering of cellular functions through self-assembly of component molecules

Planned Research

Project AreaDynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions
Project/Area Number 25102010
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

Inagaki Naoyuki  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (20223216)

Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥94,380,000 (Direct Cost: ¥72,600,000、Indirect Cost: ¥21,780,000)
Fiscal Year 2017: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2016: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2015: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2014: ¥16,120,000 (Direct Cost: ¥12,400,000、Indirect Cost: ¥3,720,000)
Fiscal Year 2013: ¥29,900,000 (Direct Cost: ¥23,000,000、Indirect Cost: ¥6,900,000)
Keywords神経細胞 / 軸索 / アクチン / 自己組織化 / メカノバイオロジー / 軸索伸長 / Shootin / 分子クラッチ / 構造解析
Outline of Final Research Achievements

In this study, we identified a molecular assembly, consists of shootin1, cortactin and L1-CAM, which is involved in neuronal axon outgrowth and guidance. This molecular assembly senses shallow gradients of extracellular netrin-1 concentration and decides the direction of axon outgrowth through its spatially regulated assembly and disassembly. This assembly is also involved in a new type of axon guidance mechanism which utilizes mechanical slippage between L1-CAM and adhesive substrates. This mechanism is disrupted in a human patient of L1-CAM/CRASH syndrome, suffering corpus callosum agenesis and corticospinal tract hypoplasia. Furthermore, the molecular assembly, consists of shootin1, cortactin and L1-CAM, mediates cell migration and a new type of intracellular molecular transport mechanism.

Report

(6 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (63 results)

All 2018 2017 2016 2015 2014 2013 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (48 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 17 results) Remarks (4 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California, Davis(米国)

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  • [Journal Article] Grip and slip of L1-CAM on adhesive substrates direct growth cone haptotaxis. Proc. Natl.2018

    • Author(s)
      Abe, K., Katsuno, H., Toriyama, M., Baba, K., Mori, T., Hakoshima, T., Kanemura, Y., Watanabe, R. and Inagaki, N.
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      Volume: 115 Issue: 11 Pages: 2764-2769

    • DOI

      10.1073/pnas.1711667115

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  • [Journal Article] Actin Waves: Origin of Cell Polarization and Migration?2017

    • Author(s)
      N. Inagaki, H. Katsuno
    • Journal Title

      Trends in Cell Biology

      Volume: 印刷中 Issue: 7 Pages: 515-526

    • DOI

      10.1016/j.tcb.2017.02.003

    • NAID

      120006325375

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  • [Journal Article] Shootin1-cortactin interaction mediates signal-force transduction for axon outgrowth2015

    • Author(s)
      Yusuke Kubo, Kentarou Baba, Michinori Toriyama, Takunori Minegishi, Tadao Sugiura, Satoshi Kozawa, Kazushi Ikeda, and Naoyuki Inagaki
    • Journal Title

      The Journal of Cell Biology

      Volume: Vol. 210 No. 4 Issue: 4 Pages: 663-676

    • DOI

      10.1083/jcb.201505011

    • NAID

      120005716857

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  • [Journal Article] Actin Migration Driven by Directional Assembly and Disassembly of Membrane-Anchored Actin Filaments.2015

    • Author(s)
      Katsuno, H., Toriyama, M., Hosokawa, Y., Mizuno, K., Ikeda, K., Sakumura, Y., Inagaki, N.
    • Journal Title

      Cell Rep.

      Volume: 12 Issue: 4 Pages: 648-660

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2015.06.048

    • NAID

      120005716856

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  • [Journal Article] 離合集散が織りなす生命分子機能の研究フロンティア2015

    • Author(s)
      加藤晃一、稲垣直之
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 33 Pages: 1316-1320

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  • [Journal Article] Bayesian Cell Force Estimation Considering Force Directions2013

    • Author(s)
      Satoshi Kozawa, Yuichi Sakumura, Michinori Toriyama, Naoyuki Inagaki, Kazushi Ikeda
    • Journal Title

      Neural Process. Lett.

      Volume: - Issue: 2 Pages: 191-200

    • DOI

      10.1007/s11063-013-9320-y

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  • [Presentation] Molecular Bases for Gradient Reading and Force Generation of the Axon Guidance2018

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      稲垣直之
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      稲垣直之
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      N. Inagaki, K. Abe, H. Katsuno, K. Baba, R. Watanabe
    • Organizer
      第5回国際シンポジウム 新領域「動的秩序と機能」
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2017-01-21
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      N. Inagaki
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    • Author(s)
      馬場 健太郎,渡邉 力也,稲垣 直之
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      第69回細胞生物学会大会
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  • [Presentation] 新たな細胞内分子輸送機構 Actin Wave と細胞形態形成2017

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      稲垣 直之,勝野 弘子,鳥山 道則,細川 陽一郎,水野 健作,池田 和司,作村 諭一
    • Organizer
      第69回細胞生物学会大会
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    • Invited
  • [Presentation] 神経細胞の細胞移動と嗅球形成におけるShootin1の機能解析2017

    • Author(s)
      嶺岸卓德、上杉康之、金子奈穂子、吉田亙、澤本和信、稲垣直之
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
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  • [Presentation] 細胞接着分子と細胞外基質間の連結と滑りを介した軸索ガイダンスの力学的制2017

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      阿部幸喜、勝野弘子、渡邊力也、稲垣直之
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
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  • [Presentation] Identification and characterization of novel shootin family members2017

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      浦崎明宏、中公甫、魚住海斗、渡瀬恵美子、松井貴輝、別所康全、稲垣直之
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      第23回小型魚類研究会
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  • [Presentation] 分子の集合・離脱が駆動する神経軸索ガイダンスの分子メカニクス2017

    • Author(s)
      稲垣直之
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      第55回日本生物物理学会年会
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  • [Presentation] クラッチ分子 Shootin1 と細胞接着分子 L1 の相互作用による軸索ガイダンスメカニズム2017

    • Author(s)
      馬場 健太郎,渡邉 力也,稲垣 直之
    • Organizer
      第4回新領域「動的秩序と機能」若手研究会
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  • [Presentation] Shootin1-Mediated Dendritic Spine Formation in Hippocampal Neurons.2017

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      R.F. Kastian, H. Katsuno, N. Inagaki
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      The American Society for Cell Biology 2017 meeting
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  • [Presentation] Molecular Mechanics of Neuronal Axon Guidance2017

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      稲垣直之
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      2017年度生命科学系学会合同年次大会
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  • [Presentation] 新規 shootin ファミリーメンバーの同定と機能解析2017

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      浦崎明宏、森下誠也、中公甫、魚住海斗、渡瀬恵美子、松井貴輝、別所康全、川上浩一、稲垣直之
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      2017年度生命科学系学会合同年次大会
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  • [Presentation] 樹状細胞の遊走を制御するクラッチ分子 Shootin1の機能解析2017

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      酒井瑞貴、東口泰奈、勝野-神戸弘子、稲垣直之
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      藤原小織、嶺岸卓徳、吉田亙、稲垣直之
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  • [Presentation] ゼブラフィッシュを用いた側線形成における shootin 遺伝子の機能解析2017

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      森下誠也、浦崎明宏、中公輔、魚住海斗、松井貴輝、別所康全、川上浩一、稲垣直之
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
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  • [Presentation] 細胞移動装置の前駆体としてのアクチン波について2017

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      稲垣直之
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      第2回秩序化分子システムワークショップ
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  • [Presentation] Functional analysis of shootin1 in neuronal migration and formation of the olfactory bulb.2016

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      T. Minegishi, Y. Uesugi, W. Yoshida, N. Inagaki
    • Organizer
      2016 The American Society for Cell Biology Annual Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ(U.S.A)
    • Year and Date
      2016-12-03
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  • [Presentation] Shootin1とL1の相互作用による軸索伸長のための分子機構2016

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      馬場健太郎、稲垣直之
    • Organizer
      第3回「動的秩序と機能」若手研究会
    • Place of Presentation
      加賀観光ホテル(石川県加賀市)
    • Year and Date
      2016-10-11
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  • [Presentation] Axonal Haptotaxis Mediated by Grip and Slip between Cell Adhesion Molecule and Extracellular Substrate2016

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      稲垣 直之、阿部 幸喜、勝野 弘子、馬場 健太郎、作村 諭一
    • Organizer
      EMBO 2016 Symposia Actin in Action
    • Place of Presentation
      ハイデルベルグ(ドイツ)
    • Year and Date
      2016-09-07
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  • [Presentation] 蛍光ライブイメージングと牽引力顕微鏡による神経軸索ガイダンス機構の解析2016

    • Author(s)
      稲垣直之
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      第25回日本バイオイメージング学会学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋市立大学薬学部(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-05
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  • [Presentation] Functional analysis of shoootin1b in neuronal migration2016

    • Author(s)
      T. Minegishi, Y. Uesugi, T. Shimada, W. Yoshida, N. Inagaki
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20
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  • [Presentation] L1-CAMによるアクチンと基質間のカップリングを介した軸索伸長の機械的制御2016

    • Author(s)
      阿部 幸喜、勝野 弘子、馬場 健太郎、作村 諭一、稲垣 直之
    • Organizer
      第68回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-06-15
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  • [Presentation] アクチンの重合・脱重合によって引き起こされる軸索内タンパク質輸送2016

    • Author(s)
      勝野 弘子,鳥山 道則,細川 陽一郎,水野 健作,池田 和司,作村 諭一,稲垣 直之
    • Organizer
      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      ビッグパレットふくしま(福島県郡山市)
    • Year and Date
      2016-03-28
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  • [Presentation] Functional Analysis of Shootin1b in Neuronal Migration2016

    • Author(s)
      嶺岸 卓徳, 上杉 康之, 島田 忠之, 吉田 亙, 河野 憲二, 稲垣 直之
    • Organizer
      The Rri-lateral NAIST-TLL-CU Joint Symposium 2016
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • Year and Date
      2016-03-28
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Shootin1-L1 interaction as a possible clutch interface for signal-force transduction in axon outgrowth2015

    • Author(s)
      K. Baba, N. Inagaki
    • Organizer
      2015ASCB
    • Place of Presentation
      The San Diego Convention Center(サンディエゴ USA)
    • Year and Date
      2015-12-12
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  • [Presentation] Actin migration driven by directional assemmbly and disassembly of actin firaments2015

    • Author(s)
      勝野 弘子,鳥山 道則,細川 陽一郎,水野 健作,池田 和司,作村 諭一,稲垣 直之
    • Organizer
      第31回国際生物学賞記念シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-12-05
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  • [Presentation] 神経細胞の移動におけるshootin1bの機能解析2015

    • Author(s)
      嶺岸 卓徳, 上杉 康之, 島田 忠之, 吉田 亙, 河野 憲二, 稲垣 直之
    • Organizer
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-01
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  • [Presentation] Functional analysis of a splicing isoform of shootin12015

    • Author(s)
      Naoyuki Inagaki
    • Organizer
      第4回「動的秩序と機能」国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学 西新プラザ(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-22
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MOLECULAR MECHANISM FOR AXON OUTGROWTH AND NEURONAL NETWORK FORMATION2015

    • Author(s)
      Naoyuki Inagaki
    • Organizer
      The 4th International Conference on Pharmacy and Advanced Pharmaceutical Sciences
    • Place of Presentation
      ジョグジャカルタ インドネシア
    • Year and Date
      2015-09-08
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  • [Presentation] アクチンの重合・脱重合によって引き起こされる軸索内タンパク質輸送2015

    • Author(s)
      勝野 弘子,鳥山 道則,細川 陽一郎,水野 健作,池田 和司,作村 諭一,稲垣 直之
    • Organizer
      第67回日本細胞生物学会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-06-30
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  • [Presentation] Shootin1 と L1 の相互作用による軸索伸長のためのシグナルから力への変換機構の解析2015

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      馬場 健太郎,久保 祐亮,稲垣 直之
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      第67回日本細胞生物学会
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      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-06-30
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  • [Presentation] Molecular assembly for signal-force transduction axon growth2015

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      N.Inagaki
    • Organizer
      新学術領域研究「動的秩序」第3回国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      合歓の郷(三重県志摩市)
    • Year and Date
      2015-01-10 – 2015-01-11
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  • [Presentation] Shootin1-cortactin interaction mediates signal-force transduction for axon outgrowth2015

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      Y.Kubo, K.Baba, M.Toriyama, T.Sugiura, S.Kozawa, K.Ikeda, N.Inagaki
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      合歓の郷(三重県志摩市)
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      2015-01-10 – 2015-01-11
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      H.Katsuno, M.Toriyama, Y.Hosokawa, K.Mizuno, K.Ikeda, Y.Sakumura, N.Inagaki
    • Organizer
      2014 American Society for Cell Biology Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Pennsylvania Convention Center (Philadelphia,USA)
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-10
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      K.Abe, Y.Sakumura, N.Inagaki
    • Organizer
      2014 American Society for Cell Biology Annual Meeting
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      Pennsylvania Convention Center (Philadelphia,USA)
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-10
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  • [Presentation] ラージゲルプロテオミクスを基盤とした神経細胞の軸索形成とガイダンスの解析2014

    • Author(s)
      稲垣直之
    • Organizer
      第65回日本電気泳動学会
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      横浜情報文化センター(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-10-24 – 2014-10-25
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      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 生体分子素子の自己組織化による神経軸索の伸長と調節2014

    • Author(s)
      稲垣直之、馬場健太郎、久保祐亮
    • Organizer
      第14回日本蛋白質科学会
    • Place of Presentation
      ワークピア横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-06-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Singnal-force Transduction in Axon Outgrowth and Guidance2014

    • Author(s)
      稲垣直之
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Pak1により制御されるShootin1とCortactinの相互作用を介した軸索伸長のためのシグナル-力変換機構2014

    • Author(s)
      久保祐亮、馬場健太郎、鳥山道則、小沢哲、池田和司、杉浦忠男、稲垣直之
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] アクチンの重合・脱重合によって引き起こされる軸索内タンパク質輸送2014

    • Author(s)
      勝野弘子、鳥山道則、作村諭一、池田和司、水野健作、稲垣直之
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ラミニンに誘導される軸索形成におけるクラッチ分子Shootin1の役割2014

    • Author(s)
      阿部幸喜、小沢哲、作村諭一、稲垣直之
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Shootin1とL1の相互作用による軸索伸長のためのシグナルから力への変換機構2014

    • Author(s)
      馬場健太郎、久保祐亮、稲垣直之
    • Organizer
      第66回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Signal-force transduction in axon outgrowth and guidance2014

    • Author(s)
      稲垣直之
    • Organizer
      生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現 第2回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      キャンパスプラザ京都(京都府京都市下京区)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Axonal transport toward growth cones driven by directional actin turnover2014

    • Author(s)
      勝野弘子,鳥山道則,作村諭一,池田和司,水野健作,稲垣直之
    • Organizer
      生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現 第2回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      キャンパスプラザ京都(京都府京都市下京区)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体分子素子の自己組織化による細胞の動的秩序形成

    • Author(s)
      稲垣直之
    • Organizer
      生命分子システムにおける動的秩序形成と高次機能発現 第1回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 軸索伸長のためのシグナル-力変換機構

    • Author(s)
      稲垣直之
    • Organizer
      第51回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市左京区)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 奈良先端科学技術大学院大学・先端科学技術研究科・バイオサイエンス領域・神経システム生物学研究室

    • URL

      http://bsw3.naist.jp/inagaki/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 奈良先端科学技術大学院大学・バイオサイエンス研究科・神経システム生物学研究室

    • URL

      http://bsw3.naist.jp/inagaki/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 神経システム生物学研究室 ホームページ

    • URL

      http://nippon.naist.jp/inagaki_g/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 神経形態形成学研究室 ホームページ

    • URL

      http://nippon.naist.jp/inagaki_g/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-07-10   Modified: 2022-02-28  

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