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2019 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, 工学研究科, 教授 (80442929)
秋山 正和  明治大学, 先端数理科学インスティテュート, 特任准教授 (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 – 2021-03-31
Keywords形態形成 / 昆虫 / 体節 / 回転 / 外骨格 / シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

国際研究集会
2019年10月21-22日の日程で、バルセロナのEMBLシステムバイオロジー研究所において、当新学術班とEUの研究所の先端研究者を集めでシンポジウムを開催する予定であった。しかし、開催の週になり、バルセロナで大規模なゼネストが決行され、空港が群衆に占拠されるという事態となり、航空機も多くが欠航になった。先方の研究所から、キャンセルの申し入れがあり、残念ながらそのシンポジウムは深いサイトなった。しかし、その3か月前に、領域代表の近藤が、EMBLを打ち合わせのために訪問しており、日本サイドの研究内容の報告と今後の協力関係についての話し合いを十分に行っている。コロナウイルスの影響が無くなったタイミングで、もう一度、開催する予定である。
国際研究協力
各計画班員の国際共同研究状況は、近藤=コスタリカ大、秋山=MBS(米)、オックスフォード大(英)、松野=ベイラー大(米)、メカノバイオロジー研(シンガポール)、マンチェスター大(米)、武田=ハイデルベルグ大(独)、井上=パーデュー大(米)、ルイジアナ州大(米)、大澤=USIC-UAM(米)、香港大(中)、と引き続き順調に続いている。
近藤とコスタリカ大の共同研究は、これまで、サンプル供給が主であり、コスタリカ大サイドは、論文の著者リストに入っていなかったが、2018年から、研究内容に関しても協力体制が整いつつある。2020年1月には、コスタリカ大学との最初の共著論文を出版することができた。2019秋のコスタリカ遠征では、現地において、昆虫の形態形成に関する研究集会を開催し、情報交換を行うとともに、今後の研究協力について打ち合わせをした。コスタリカ大との共同研究は、本領域研究に必須であり、領域終了後も、引き続き行われる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

バルセロナでの会議は、ゼネストのためにキャンセルとなってしまったが、そのために行った準備は継続して使用可の状態にあり、コロナ問題が解決したのちに、再決行するということで、EMBLサイドと確約している。また、準備の段階での人的な交流が活発に行われていたため、シンポの遅れ自体は、大きな負の要因とはなっていない。全体的に、国際協力研究は、特に、特別な会を開催することに依存しなくても、自然に継続できる体制になっている。
本領域の最大の課題である昆虫の外骨格形態形成研究に関しては、サンプル提供の必要があり、コスタリカ大との協力体制を安定に維持することが必要であったが、それは、この国際協力支援費のおかげで、達成することができた。サンプルを国外に持ち出すことは、コスタリカを含む多くの国が厳しく禁止しており、この数年、それは特に難しくなっている。しかし、この5年間の協力体制という実績があるおかげで、2019年も、現地ジャングルにおける最終活動と、サンプルの日本への輸送の許可が下りた。これは、コスタリカ大生物学部のハンソン教授の尽力により可能となったものであり、心より感謝したい。

Strategy for Future Research Activity

上記の通り、バルセロナでの研究集会が中止になったため、現地での開催費用が宙に浮いてしまっている。中止決定直後は、半年後に決行ということでEMBLと話が進んでいたが、コロナのために、いつ開けるかわからない状態にある。ただ、今年度(2021年度)の末頃には、ある程度解除されることを見込んで、開催の準備を進めたい。
各班員に関しても、海外との協力は、それぞれの班員の研究に無くてはならないものとなっているため、今後も、問題なく継続するだろう。新学術の支援は終わるが、当新学術班は、少なくとも計画班員に関しては、班員間の協力体制が密接であり、バラバラになることはあり得ない。そのため、海外との協力体制も、個人間ではなく集団と集団の関係になっているため、維持することが容易である。今後、班が終了しても、何らかの資金を探して、継続的に国際研究集会を開く計画をしている。
コスタリカ大学との研究協力は、是非これからも拡大していきたいという現地との合意ができている。せっかくの協力体制なので、今後、昆虫学会、動物学会などで参加者を募り、ツノゼミ以外の研究対象にも広げていきたい。

Causes of Carryover

2019年10月に、バルセロナのEMBLシステムバイオロジー研究所と共催で、3D形態形成の国際シンポジウムを開催する予定で準備を進めていたが、直前になり、バルセロナで大きな班西部デモが起こり、空港が群衆に占拠されるという緊急事態が起きた。EMBLの主催者サイドから、強行すると参加者の安全が保障的ないとの理由で、国際シンポジウムはキャンセルとなり、そのため、次年度使用額が生じた。現在、コロナウイルスの蔓延のために、次回の国際シンポの予定が立っていないが、先方とは、集会が解禁になり次第、行うことで合意している。今のところ2021年2月に行えるのではないかということで調整中。もう一つの可能性としては、コスタリカへの遠征を、再度行うことを考えている。中米方面のコロナの状況にもよるが、国際シンポよりも人数が少ないので、可能性は高い。

  • Research Products

    (38 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] National center for Biological Sciences(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      National center for Biological Sciences
  • [Int'l Joint Research] The WCMB(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      The WCMB
  • [Int'l Joint Research] Mechanobiology Institute(シンガポール)

    • Country Name
      SINGAPORE
    • Counterpart Institution
      Mechanobiology Institute
  • [Int'l Joint Research] ベイラー医科大学(Baylor College of Medicine)(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ベイラー医科大学(Baylor College of Medicine)
  • [Int'l Joint Research] The University of Manchester(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      The University of Manchester
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      4
  • [Journal Article] Mechanical Stress Regulates Epithelial Tissue Integrity and Stiffness through the FGFR/Erk2 Signaling Pathway during Embryogenesis2020

    • Author(s)
      Kinoshita Noriyuki、Hashimoto Yutaka、Yasue Naoko、Suzuki Makoto、Cristea Ileana M.、Ueno Naoto
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 30 Pages: 3875~3888.e3

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.02.074

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mesenchymal actomyosin contractility is required for androgen-driven urethral masculinization in mice2019

    • Author(s)
      Acebedo Alvin R.、Suzuki Kentaro、Hino Shinjiro、Alcantara Mellissa C.、Sato Yuki、Haga Hisashi、Matsumoto Ken-ichi、Nakao Mitsuyoshi、Shimamura Kenji、Takeo Toru、Nakagata Naomi、Miyagawa Shinichi、Nishinakamura Ryuichi、Adelstein Robert S.、Yamada Gen
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 2 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0336-3

  • [Journal Article] Differential contributions of nonmuscle myosin IIA and IIB to cytokinesis in human immortalized fibroblasts2019

    • Author(s)
      Yamamoto Kei、Otomo Kohei、Nemoto Tomomi、Ishihara Seiichiro、Haga Hisashi、Nagasaki Akira、Murakami Yota、Takahashi Masayuki
    • Journal Title

      Experimental Cell Research

      Volume: 376 Pages: 67~76

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2019.01.020

  • [Journal Article] Modulation and Characterization of the Double Network Hydrogel Surface-Bulk Transition2019

    • Author(s)
      Frauenlob Martin、King Daniel R.、Guo Honglei、Ishihara Seiichiro、Tsuda Masumi、Kurokawa Takayuki、Haga Hisashi、Tanaka Shinya、Gong Jian Ping
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 52 Pages: 6704~6713

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b01399

  • [Journal Article] Analysis of Heterogeneous Deformation in the Wall of Rabbit Thoracic Aorta at Microscopic Level2019

    • Author(s)
      Fan Yong、Wang Junfeng、Maeda Eijiro、Murase Kohei、Matsumoto Takeo
    • Journal Title

      Advanced Biomedical Engineering

      Volume: 8 Pages: 7~13

    • DOI

      10.14326/abe.8.7

  • [Journal Article] A novel FRET analysis method for tension dynamics in a single actin stress fiber: Application to MC3T3-E1 cells during movement on a substrate2019

    • Author(s)
      Wang Junfeng、Sugita Shukei、Michiue Tatsuo、Tsuboi Takashi、Kitaguchi Tetsuya、Matsumoto Takeo
    • Journal Title

      Journal of Biorheology

      Volume: 33 Pages: 21~26

    • DOI

      10.17106/jbr.33.21

  • [Journal Article] Shape-dependent regulation of differentiation lineages of bone marrow-derived cells under cyclic stretch2019

    • Author(s)
      Maeda Eijiro、Atsumi Yoshinori、Ishiguro Mai、Nagayama Kazuaki、Matsumoto Takeo
    • Journal Title

      Journal of Biomechanics

      Volume: 96 Pages: 109371~109371

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2019.109371

  • [Journal Article] Maternal almondex , a neurogenic gene, is required for proper subcellular Notch distribution in early Drosophila embryogenesis2019

    • Author(s)
      Das Puspa、Salazar Jose L.、Li‐Kroeger David、Yamamoto Shinya、Nakamura Mitsutoshi、Sasamura Takeshi、Inaki Mikiko、Masuda Wataru、Kitagawa Motoo、Yamakawa Tomoko、Matsuno Kenji
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 62 Pages: 80~93

    • DOI

      doi.org/10.1111/dgd.12639

  • [Journal Article] Cells with Broken Left?Right Symmetry: Roles of Intrinsic Cell Chirality in Left?Right Asymmetric Epithelial Morphogenesis2019

    • Author(s)
      Utsunomiya Sosuke、Sakamura So、Sasamura Takeshi、Ishibashi Tomoki、Maeda Chinami、Inaki Mikiko、Matsuno Kenji
    • Journal Title

      Symmetry

      Volume: 11 Pages: 505~505

    • DOI

      10.3390/sym11040505

  • [Journal Article] E and ID proteins regulate cell chirality and left?right asymmetric development in Drosophila2019

    • Author(s)
      Ishibashi Tomoki、Hatori Ryo、Maeda Reo、Nakamura Mitsutoshi、Taguchi Tomohiro、Matsuyama Yoko、Matsuno Kenji
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 24 Pages: 214~230

    • DOI

      10.1111/gtc.12669

  • [Journal Article] Proper direction of male genitalia is prerequisite for copulation in Drosophila, implying cooperative evolution between genitalia rotation and mating behavior2019

    • Author(s)
      Inatomi Momoko、Shin Dongsun、Lai Yi-Ting、Matsuno Kenji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-36301-7

  • [Journal Article] Horizontal Boundary Cells, a Special Group of Somitic Cells, Play Crucial Roles in the Formation of Dorsoventral Compartments in Teleost Somite2019

    • Author(s)
      Abe Kota、Shimada Atsuko、Tayama Sayaka、Nishikawa Hotaka、Kaneko Takuya、Tsuda Sachiko、Karaiwa Akari、Matsui Takaaki、Ishitani Tohru、Takeda Hiroyuki
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 27 Pages: 928~939.e4

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.03.068

  • [Journal Article] PCP-dependent transcellular regulation of actomyosin oscillation facilitates convergent extension of vertebrate tissue2019

    • Author(s)
      Shindo Asako、Inoue Yasuhiro、Kinoshita Makoto、Wallingford John B.
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 446 Pages: 159~167

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.12.017

  • [Journal Article] Epithelial tissue folding pattern in confined geometry2019

    • Author(s)
      Inoue Yasuhiro、Tateo Itsuki、Adachi Taiji
    • Journal Title

      Biomechanics and Modeling in Mechanobiology

      Volume: 19 Pages: 815~822

    • DOI

      10.1007/s10237-019-01249-8

  • [Journal Article] JNK-mediated Slit-Robo signaling facilitates epithelial wound repair by extruding dying cells2019

    • Author(s)
      Iida Chiaki、Ohsawa Shizue、Taniguchi Kiichiro、Yamamoto Masatoshi、Morata Gin?s、Igaki Tatsushi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56137-z

  • [Journal Article] Elimination of oncogenic cells that regulate epithelial homeostasis in Drosophila2019

    • Author(s)
      Ohsawa Shizue
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 61 Pages: 337~342

    • DOI

      10.1111/dgd.12604

  • [Presentation] Cell Chrality is the like between molecular and body chiralty2020

    • Author(s)
      Kenji matsuno
    • Organizer
      5th Asia pacific Drosophila research conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] How is the shape of the beetle horn determined?2019

    • Author(s)
      近藤 滋
    • Organizer
      第52回日本発生生物学会大会
  • [Presentation] 貝の形態は、貝の意志が決めるというお話2019

    • Author(s)
      近藤 滋
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] ICMMA 2019 international Conference on "Spatio-temporal patterns on various levels of the hierarchy of life" 「生命の諸階層に現れる時空間パターン」2019

    • Author(s)
      近藤 滋
    • Organizer
      ICMMA 2019
  • [Presentation] 2D Pattern by Turing Mechanism and 3D Shapes by Reversed-Origami-Method2019

    • Author(s)
      近藤 滋
    • Organizer
      15th Biomat2019 Workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Shape representation of cells and phase field method2019

    • Author(s)
      M. Akiyama,T. Sushida, Y.Tong, H. Kametani, A. Shimada, H. Takeda
    • Organizer
      ICIAM2019 (The 9th International Congress on Industrial and Applied Mathematics)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Clearing of Xenopus laevis Tailbud Embryos and Quantification of their 3D-tissue Structure toward Finite Element Analysis2019

    • Author(s)
      Ando Y, Hayashi K, Maeda E, Tsunoda R, Tanaka H, Murase K, Ueno N, Matsumoto T
    • Organizer
      The 10th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 押込試験によるアフリカツメガエル尾芽胚切断面かたさの多点計測装置の開発2019

    • Author(s)
      角田涼,安藤頼子,前田英次郎,上野直人,松本健郎
    • Organizer
      日本機械学会第32回バイオエンジニアリング講演会
  • [Presentation] Mechanical stress regulates epithelial tissue integrity during Xenopus embryogenesis2019

    • Author(s)
      Naoto Ueno
    • Organizer
      EMBO/EMBL Symposium:Mechanical Forces in Biology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Three-demensional simulation of epithelial tube revealed distinctive chiral cellular behaviors that may accunt for the directinal tissue rotation2019

    • Author(s)
      Mikiko Inaki, Taishi Takigawa, Akino Okubi, Takamich Sushida, Masakazu Akiyama, Yasuhiro Inoue, Kenji Matsuno
    • Organizer
      第42階日本分子生物学会年会
  • [Presentation] A novel 3D morphologic change, cell twisting, may drive left-right directional tissue rotation2019

    • Author(s)
      Mikiko Inaki, Taishi Takigawa, Akino Okubi, Takamich Sushida, Masakazu Akiyama, Yasuhiro Inoue, Kenji Matsuno
    • Organizer
      52nd annual meeting of the Japanese societey of developmental biology
  • [Presentation] Coordinated growth of midline tissues in the zebrafish axis elongation2019

    • Author(s)
      Kawanishi T
    • Organizer
      52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 発生過程の組織変形における細胞集団運動の数理モデル2019

    • Author(s)
      齋梧 等, 井上 康博, 安達 泰治
    • Organizer
      日本機械学会第31回バイオエンジニアリング講演会
  • [Presentation] Mathematical modeling of epithelial folding with cell proliferation depending on the curvature of the tissue2019

    • Author(s)
      Kentaro Morikawa, Yasuhiro Inoue
    • Organizer
      5th Computational Chemistry Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 組織スケールのミオシン収縮ケーブルによる上皮陥入シミュレーション2019

    • Author(s)
      渡辺章太郎, 井上康博
    • Organizer
      日本機械学会第32回バイオエンジニアリング講演会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ゲルの製造方法及びコラーゲンゲル2018

    • Inventor(s)
      古澤 和也、芳賀 永、立花 真美
    • Industrial Property Rights Holder
      古澤 和也、芳賀 永、立花 真美
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2018-007402

URL: 

Published: 2021-01-27  

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