細胞集団形成過程における細胞と場のクロストーク

• Project Area: Cross-talk between moving cells and microenvironment as a basis of emerging order in multicellular systems
• Project/Area Number: 25111718
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 松井 貴輝 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (60403333)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2014: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2013: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: 発生・分化

Outline of Annual Research Achievements

器官形成において、細胞は動くという生来の性質によりゆらいでいるが、細胞を囲む場からの何らかの影響を受けて、機能的な細胞集団、ひいては、組織や器官を形成すると考えられる。H23-24本領域の公募研究において、我々は、ゼブラフィッシュのクッペル胞を器官形成のモデルに用い、「細胞」が取り囲む「場」を作り、「場」からの正のフィードバック効果を「細胞」が受け取ることにより、機能的な細胞集団が形成される可能性を見いだした。本研究では、この研究をさらに発展させ、「細胞の振る舞いがどのように統合され、いかにして集団としての挙動に変換されるのか」という現代科学が直面する問題に、「細胞」と「場」に着目して解答を得ることを目指し、実験と数理モデルを組み合わせた融合研究を行なった。その結果、細胞は集団のサイズが小さいと適切に分化できないことを発見した。つまり、「場」は細胞がいくつ集まっているかであることを突き止めて、現在論文執筆中である。また、クッペル胞以外のモデル系として、体節形成を取り上げ、細胞の振る舞いの統合により脊椎の等間隔パターンが作られることを明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Hes7 3’UTR is required for somite segmentation function (2014)
  • Author(s): Takeshi Fujimuro, Takaaki Matsui, Yasuhide Nitanda, Tatsuro Matta, Yuichi Sakumura, Michiko Saito, Kenji Kohno, Yasukazu Nakahata and Yasumasa Bessho
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 4 Issue: 1 Pages: 6462-6462
  • DOI: 10.1038/srep06462
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] An anterior limit of FGF/Erk signal activity marks the earliest future somite boundary in zebrafish. (2014)
  • Author(s): Akiyama et al.
  • Journal Title: Development Volume: 141 Issue: 5 Pages: 1104-1109
  • DOI: 10.1242/dev.098905
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Retinoic acid controls proper head-to-trunk linkage in zebrafish by regulating an anterior-posterior somitogenetic rate difference. (2014)
  • Author(s): Retnoaji et al.
  • Journal Title: Development Volume: 141 Issue: 1 Pages: 158-165
  • DOI: 10.1242/dev.097568
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 3’UTR-dependent regulation of mRNA turnover is critical for differential distribution patterns of cyclic gene mRNAs. (2014)
  • Author(s): Nitanda et al.
  • Journal Title: FEBS J Volume: 281 Issue: 1 Pages: 146-156
  • DOI: 10.1111/febs.12582
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Celf1 is required for formation of endoderm-derived organs in zebrafish. (2013)
  • Author(s): Tahara et al.
  • Journal Title: Int. J Mol. Sci. Volume: 14 Issue: 9 Pages: 18009-18023
  • DOI: 10.3390/ijms140918009
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Celf1 regulation of dmrt2a is required for somite symmetry and left-right patterning during zebrafish development (2012)
  • Author(s): Matsui T, Sasaki A, Akazawa N, Otani H,and U
  • Journal Title: Development Volume: 139 Issue: 19 Pages: 3553-3560
  • DOI: 10.1242/dev.077263
  • Peer Reviewed
• [Presentation] An ON-OFF boundary of FGF/Erk signal activity marks the earliest future somite boundary in zebrafish (2014)
  • Author(s): 16.Ryutaro Akiyama, Dini Sari, Shoichiro Tsuge, Miwa Masuda, Yasumasa Bessho and ○Takaaki Matsui
  • Organizer: 第47回 日本発生生物学会年会
  • Place of Presentation: ウインク愛知（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [Presentation] How organ size is determined in zebrafish Kupffer’s vesicle? (2014)
  • Author(s): Hiroshi Ishikawa, Sohei Yamada, Naoyuki Tahara, Tatsuro Matta, Eri Sumino, Yasumasa Bessho Yoichiro Hosokawa, and Takaaki Matsui
  • Organizer: 第47回 日本発生生物学会年会
  • Place of Presentation: ウインク愛知（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [Presentation] Celf1 is required for formation of endoderm-derived organs in zebrafish. (2014)
  • Author(s): Naoyuki Tahara, Yasumasa Bessho, Takaaki Matsui
  • Organizer: 第47回 日本発生生物学会年会
  • Place of Presentation: ウインク愛知（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [Presentation] ゼブラフィッシュのクッペル胞形成に必須な前駆細胞のクラスタリング
  • Author(s): 松田達朗、作村諭一、別所康全、○松井貴輝
  • Organizer: 第６５回 日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
  • Invited