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2017 Fiscal Year Research-status Report

3D形態ロジックの国際共同研究を加速するバーチャル研究所

International Activities Supporting Group

Project AreaDiscovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms
Project/Area Number 15K21726
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

近藤 滋  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10252503)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武田 洋幸  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80179647)
上野 直人  基礎生物学研究所, 形態形成研究部門, 教授 (40221105)
松野 健治  大阪大学, 理学研究科, 教授 (60318227)
松本 健郎  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30209639)
芳賀 永  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (00292045)
井上 康博  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (80442929)
秋山 正和  北海道大学, 電子科学研究所, その他 (10583908)
大澤 志津江  京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (80515065)
Project Period (FY) 2015-11-06 – 2020-03-31
Keywords形態形成 / 数理モデル / 三次元
Outline of Annual Research Achievements

主な活動は以下の4点である。
1:7月10,11日にアメリカ合衆国カリフォルニア大学アーバイン校と合同で、3D形態形成に関するシンポジウムを開催し、同時に、今後の技術協力体制の拡大に関して話し合いを行った。アメリカ側の主催者であるKen Cho博士は分子発生学の世界的な権威であり、今後も、交流を続けることを確認した。2018年の本研究班の班会議にKen cho博士を招き特別講演をお願いすることが決まっている。また、上野研究室との共同研究も現在進行中である。
2:河西通博士をHarvard Medical School のSean Megason研究室へ派遣し、ゼブラフィッシュ胚における組織の3次元構造の発生機構の研究を共同研究で行っている。これは前年度からの継続である。昨年度より、細胞レベルでの挙動を定量的に解析しており、特に、In toto imagingなどの観測技術を武田研究室に移植している。河西通博士の派遣は、2018年度で終了する予定。
3:近藤班の3名が、前年に引き続き、コスタリカでツノゼミサンプルの採取を行った。今年度は、プロジェクトの目的がはっきりしており、特にヨツコブツノゼミの幼虫、ヨコツノツノゼミの幼虫、の2種に絞り、採集を行った。結果として、それぞれ70匹、200匹のサンプル採集に成功し、エタノール固定ののち、コスタリカ大学ポールハンソン教授の仲介で、日本に送付していただいている。今後の近藤班の研究は、このサンプルの解析が中心となる。
4:近藤研究室の学生、松田佳祐を3D形態の計算で世界的に有名なプルシェミック研究室に約2か月滞在させ、原基の折り畳みソフトの高速化技術を学び、昨年作った展開ソフトを改良した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1:コスタリカ大学の昆虫学研究室とは、順調であり、さらに緊密な関係を築きたいと考えている。現在仲介者となっている西田賢二氏(コスタリカ大学)との共同研究はうまく行っており、ツノゼミ以外にも拡大させる方向で意見の一致をみている。
2:海外向けのHPに、班員の紹介を載せており、今後も、内容の充実を図りたい。アクセス数を増やす方法を模索している。
3:海外派遣に関しては、毎年、1~2名を半年~1年派遣するのが一番ふさわしいと考えている。今年は、川西、松田の2名を送ったので、予定を満たした。海外からの研究者が滞在することも普通に行われているが、多くは先方の資金で賄われている。
4:29年度は、発生学者として著名なKen Cho氏を仲介にして、カリフォルニア大学アーバイン校との交流を行った。セミナーの会場には、同校から約50名の参加者があり、盛況であった。30年度は、Ken cho博士を班会議の機会に日本に招く予定があり、さらに、トロント大との共同セミナーを予定している。
5:今年初めて、学生を短期間(約2か月間)海外の研究室に送り、技術の習得を行わせたが、非常に効果的であったと思っている。特に、ソフトウエア開発を伴う研究交流の場合、学生は吸収速度が速いので、見違えるような進展を見せた。コストパフォーマンスがよいことと、今後の分野の進展を考えれば、できるだけ、学生に海外体験をさせることが重要であると認識した。

Strategy for Future Research Activity

昨年度と同様の趣旨で以下のように進めていく予定である。
1)コスタリカ大学との連携が重要であると考えているが、2018年度に関しては、昨年度に取得したサンプルの解析に集中するため、遠征をおこなう予定はない。その代わり、3D形態形成に重要と思われる、ツノゼミ以外の種の標本を、コスタリカ大学西田研究員に送っていただくことになっており、既に、2種のサンプルを得ている。最終年度に再びコスタリカ遠征をおこない、その時は、ポールハンソン教授の仲介で、コスタリカ大学でのシンポジウムの開催を予定している。
2)海外との共同セミナーは、2018年度はトロントで、2019年度に関しては、今のところ確定ではないが、夏期に、シンガポール国立大学との間で行う予定である。
3)長期派遣に関しては、川西博士の派遣を2018年度は継続するが、最終年度に関しては、5名ほどの学生を1~2か月ほど送りたいを考えている。将来的な分野の発展を考えれば、学生を送る方がコストパフォーマンスがよい可能性が高い。

Causes of Carryover

繰越金が生じた理由は、初年度の交付決定次期の遅れ(11月)の影響が、残っていたためである。初年度の活動期間が交付決定後5か月しかなかったため、当該年度に986万円の繰越をした。国際交流は、相手のある活動であるため、緊急に予算を使用すると、無駄が生じる可能性が高いこともあり、致し方のないことであった。今回の繰越金は約523万円であり、463万円減額している。これは、1年分に配分された予算+463万円を執行したことになり、順調な経緯であると考える。無理に全額を使うと、年度ごとの差が激しくなり、交流相手にもいろいろと負担をかけることになる。今年度は、トロントのミーティングと、UCアーバイン校との交流、さらに、国際発生学会がオーストラリアであることから、年度予算分以上の執行が見込まれる。

  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Harvard Medeical School(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Harvard Medeical School
  • [Int'l Joint Research] Heidelberg University(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Heidelberg University
  • [Int'l Joint Research] National Centre for Biological Science(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      National Centre for Biological Science
  • [Int'l Joint Research] University of Costa Rica(コスタリカ)

    • Country Name
      COSTA RICA
    • Counterpart Institution
      University of Costa Rica
  • [Journal Article] Local distribution of collagen fibers determines crack initiation site and its propagation direction during aortic rupture2018

    • Author(s)
      Sugita S, Matsumoto T
    • Journal Title

      Biomechanics and Modeling in Mechanobiology

      Volume: 17 Pages: 577-587

    • DOI

      10.1007/s10237-017-0979-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intracellular calcium signal at the leading edge regulates mesodermal sheet migration during Xenopus gastrulation.2018

    • Author(s)
      Hayashi, K., Yamamoto, T. S. and Ueno, N.
    • Journal Title

      Sci. Reports

      Volume: 8 Pages: 2433

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20747-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complex furrows in a 2D epithelial sheet code the 3D structure of a beetle horn2017

    • Author(s)
      Keisuke Matsuda, Hiroki Gotoh, Yuki Tajika, Takamichi Sushida, Hitoshi Aonuma, Teruyuki Niimi, Masakazu Akiyama, Yasuhiro Inoue & Shigeru Kondo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14170-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct intracellular Ca2+ dynamics regulate apical constriction and differentially contribute to neural tube closure.2017

    • Author(s)
      Suzuki Makoto、Sato Masanao、Koyama Hiroshi、Hara Yusuke、Hayashi Kentaro、Yasue Naoko、Imamura Hiromi、Fujimori Toshihiko、Nagai Takeharu、Campbell Robert E.、Ueno Naoto
    • Journal Title

      Development

      Volume: 144 Pages: 1307-1316

    • DOI

      10.1242/dev.141952

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genes coding for cyclin-dependent kinase inhibitors are fragile in Xenopus.2017

    • Author(s)
      Tanaka, T., Ochi, H., Takahashi, S., Ueno, N., and Taira, M.
    • Journal Title

      Dev. Biol.

      Volume: 426(2) Pages: 291-300

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2016.06.019

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Measurement of surface topography and stiffness distribution on cross section of Xenopus laevis tailbud for estimation of mechanical environment in embryo2017

    • Author(s)
      Murakami F, Ando Y, Miyagi A, Sugita S, Ueno N, Matsumoto T
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 59 Pages: 434-443

    • DOI

      10.1111/dgd.12372

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel patterned magnetic micropillar array substrate for analysis of cellular mechanical responses2017

    • Author(s)
      Nagayama K, Inoue T, Hamada Y, Matsumoto T
    • Journal Title

      J Biomechanics

      Volume: 65 Pages: 194-202

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2017.10.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mathematical Model of Collective Cell Migrations Based on Cell Polarity2017

    • Author(s)
      M. Akiyama, T. Sushida, S. Ishida, H. Haga
    • Journal Title

      Dev. Growth Differ

      Volume: 59 Pages: 471-490

    • DOI

      10.1111/dgd.12381

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The role of transcription factors zic1 and zic4 in dorsal somite patterning2018

    • Author(s)
      Hiroyuki Takeda
    • Organizer
      4th strategic Meeting for medaka Reserch & 3rd Regional Fish Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How to present an unbelievable experimental result2017

    • Author(s)
      Shigeru Kondo
    • Organizer
      Gordon Research Conference-Visualization in Science & Education
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A Novel Membrane Invagination Controls Oriented Cell Division in Ascidian Embryo2017

    • Author(s)
      Naoto Ueno
    • Organizer
      18th International Congress of Developmental Biology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Estimation of flow-induced deformation of glycocalyx layer on vascular endothelial cells: Comparison of three methods2017

    • Author(s)
      Matsumoto T, Takahashi Y, Owaki Y, Nagayama K
    • Organizer
      5th Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Estimation of shear deformation of glycocalyx layer on vascular endothelial cells in response to fluid flow2017

    • Author(s)
      Matsumoto T, Takahashi Y, Owaki Y, Nagayama K
    • Organizer
      The Third International Symposium on Mechanobiology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 生物の3D形態を構築するロジック

    • URL

      http://www.3d-logic.jp/index.html

  • [Remarks] 3D MORPHOLOGIC

    • URL

      http://www.3d-logic.jp/en/index.html

  • [Funded Workshop] JAPAN-UCI 3D Morphogenesis Meeting2017

  • [Funded Workshop] The 4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference2017

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-02-21  

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