多細胞社会の秩序形成を司る細胞個性のマルチスケール定量と操作
Publicly Offered Research
| Project Area | From molecules, cells to organs : trans-hierarchical logic for higher-order pattern and structures |
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| Project/Area Number |
23127512
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | The University of Tokushima (2012)
National Institute of Genetics (2011) |
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Principal Investigator |
堀川 一樹 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 特任教授 (70420247)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | イメージング / 細胞個性 / へテロ性 / 自己組織化 / ライブイメージング / マルチスケール計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
パルス状の細胞内シグナルがもつ「周期」「振幅」「頻度」などの情報が細胞分化に与える影響を細胞単位で解析するため以下二つの基盤整備を行った。
1. 細胞集団が自発的に作り上げる化学信号＝（cAMP）のパルス情報をライブ計測できるFRET型指示薬として、H24年度に開発済みのcAMP指示薬の機能改良を行い、解離定数100nM-5μMでかつシグナル変化率30-90%の複数の指示薬を開発した。また、cAMP同様に細胞内信号伝達因子として機能するcGMPのFRET型指示薬を開発し、解離定数1.5μM、シグナル変化率が250%と従来の指示薬に比べ大きく性能が向上した指示薬の開発に成功した。
2. 細胞分化の程度とタイミングの集団内ヘテロ性を定量する事を目的に、pre-stalk/presporeなどの発生後期分化マーカーとtgrCなどの発生中期分化マーカーのGFPレポータ株を樹立した。全細胞数が30から1000個の範囲で異なるシステムサイズもつ細胞集団を調整し、各細胞の分化マーカーの発現強度をcell sorterで分析した。その結果、集団内での細胞分化のタイミングは全体で同調しているのではなく、同一の細胞種であってもその分化のタイミングには大きなばらつきがあることが明らかになった。さらに細胞数が100個以下の少ない集合体の場合は、分化マーカー発現強度の集団内分布はほぼ正規分布に従う一方で、細胞数100個以上の集団においてはその分布が正規分布には従わない事が明らかになった。以上の結果から、細胞数が少ないシステムでは細胞自律的なメカニズムで細胞分化が起こるが、細胞数が多いシステムでは細胞間の協調機構により分化のタイミングを調整している可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
