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2017 Fiscal Year Annual Research Report

3D morphologic

Administrative Group

Project AreaDiscovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms
Project/Area Number 15H05856
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) 芳賀 永  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (00292045)
秋山 正和  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (10583908)
松本 健郎  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30209639)
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)
武田 洋幸  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80179647)
井上 康博  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (80442929)
大澤 志津江  京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (80515065)
Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
KeywordsCTスキャン / 班会議 / 合宿
Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの主な共用設備としては、レーザー顕微鏡、ライトシート顕微鏡、2台の3Dプリンター、さらに3Dの計算ソフトを購入し、班員全体の共用設備として活用してきた。それぞれの運用にかかる経費は、各班員に分配している。今年度は、より3Dの形態に特化したデータ取得システムとして、X線マイクロCT装置(ブルカ製・スカイスキャン1172)を購入し、共用の機器として運用を開始した。この装置は一括購入すると2600万円するため、本年度から3年間で支払いを分割している。設置場所は、大阪大学生命機能研究科の近藤研究室である。すでに、大阪大学の近藤研究室、松野研究室の研究に不可欠なものとなっている。これまで、京都府産業技術センターの装置を使用していたが、1サンプルで、約15000円の費用が発生していた。運用開始後100日で100サンプル以上のデータ取得を行っており、十分に投資する価値はあったと考えている。運用は、近藤研究室内にオペレータを配置し、全班員の要求に答えられるようにシステムを整えた。メーカーの不備により、納入が3か月ほど遅れたため、初期の運用システム構築にかかる人件費約100万円を平成30年度に繰り越して執行した。
その他の総括班費の使途は、通常年度と同じく、全体を統括する事務員の給与、班会議、2回行う合宿費とそれに伴う旅費などである。
班会議は、計画班員が2名所属する北海道大学内にて、6月に行った。約150名の参加者があり、活発な議論が行われた。
夏冬の合宿に関しては、人数が増えすぎた前年度の反省から、人数を絞り、淡路島で約40名を集めて行った。一人当たりの発表時間を2時間以上取れたことで、十分な議論がなされたと考える。30

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

班員間の共同研究の状況は非常に活発であり、総括班の活動は順調に推移していると考えている。唯一、班のHPの機能充実が、当初の計画と比較して遅れていることを、調査官より指摘されており、その点を今後改善したいと考えている。残りの時間が少なくなってきているが、本研究費で支援された機器等は基本的にすべての班員間で共用出る状態を、今後も維持したいと考えているため、この作業は必須である。問題は、カスタムのシステムを構築する際の費用が1000万円単位でかかるうえに、その機能が果たして満足のいくものであるかどうかに確信が持てないことである。最近、非常に簡便にHPをつくれるサービスが出てきており、それをうまく活用することで、必要なものを安価で構築したいと考えている。

Strategy for Future Research Activity

最終年度は、大きな機器の購入はせず、総括班の活動はこれまでに構築したシステムの運用を中心に行っていく。CTスキャン購入費の支払いは平成31年度で終了するが、その後も大阪大学に置き、共用の設備として「旧」班員すべてが使える状況を維持する予定である。現時点で、班員間に非常にたくさんの共同研究が存在していることから、新学術による研究費が無くなった後でも研究組織としての存在を維持するメリットは大きい。HPはそのために不可欠のものであるため、業者に頼らずに、良いものを構築する必要があると考えている。ひとつの方策が、wixという非常に高機能なHPを簡便に作るサービスの利用であり、その使い勝手等を、大阪大学近藤研究室のHPを通して、現在確認している状況である。半年使ってみた結果、特に、情報の更新が非常に楽であることから、班全体のHPシステムとして利用する方向で検討を進めている。

  • Research Products

    (60 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 5 results) Presentation (41 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 14 results) Remarks (2 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • Country Name
      SINGAPORE
    • Counterpart Institution
      シンガポール国立大学
  • [Int'l Joint Research] Harvard Medical School(米国)

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

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Heiderberg University
  • [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 gastrulation2018

    • Author(s)
      Hayashi Kentaro、Yamamoto Takamasa S.、Ueno Naoto
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 2433

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20747-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Zic Genes in Teleosts: Their Roles in Dorsoventral Patterning in the Somite2018

    • Author(s)
      Abe K., Kawanishi T., Takeda H.
    • Journal Title

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      Volume: 1046 Pages: 141-156

    • DOI

      10.1007/978-981-10-7311-3_8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell Extrusion: A Stress-Responsive Force for Good or Evil in Epithelial Homeostasis2018

    • Author(s)
      Ohsawa S, Vaughen J, Igaki T
    • Journal Title

      Developmental Cell

      Volume: 44 Pages: 284-296

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2018.02.007.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wingless signaling regulates winner/loser status in Minute cell competition2018

    • Author(s)
      Akai N, Igaki T, Ohsawa S
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 23 Pages: 234-240

    • DOI

      10.1111/gtc.12568.

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

    • Author(s)
      Matsuda K, Gotoh H, Tajika Y, Sushida T, Aonuma H, Niimi T, Akiyama M, Inoue Y and Kondo S
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7, Article number: 13939 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14170-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [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
  • [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] Genes coding for cyclin-dependent kinase inhibitors are fragile in Xenopus2017

    • Author(s)
      Tanaka Toshiaki、Ochi Haruki、Takahashi Shuji、Ueno Naoto、Taira Masanori
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 426 Pages: 291~300

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2016.06.019

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Left-right asymmetric morphogenesis in Drosophila and other invertebrates: the discovery of intrinsic cell chirality and its functions.2017

    • Author(s)
      Inaki, M., Yang L. J., and Matsuno K.
    • Journal Title

      Reviews in Cell Biology and Molecular Medicine

      Volume: Volume 3, Issue 1. Pages: -

    • DOI

      org/10.1002/3527600906.mcb.201700003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanical role of the spatial patterns of contractile cells in invagination of growing epithelial tissue2017

    • Author(s)
      Yasuhiro Inoue, Tadashi Watanabe, Satoru Okuda, Taiji Adachi
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 59 Pages: 444-454

    • DOI

      10.1111/dgd.12374

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The ligand Sas and its receptor PTP10D drive tumour-suppressive cell competition2017

    • Author(s)
      Yamamoto M, Ohsawa S, Kunimasa K, Igaki T
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 542 Pages: 246-250

    • DOI

      10.1038/nature21033.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Biologically Inspired Topology Optimization Model with a Local Density Penalization2018

    • Author(s)
      Misaki Sakashita
    • Organizer
      9th Vienna International Conference on Mathematical Modelling
  • [Presentation] 細胞集団に自発的な3次元形態形成を促す培養技術の開発2018

    • Author(s)
      芳賀 永,古澤 和也
    • Organizer
      帝人21世紀フォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 細胞の集団運動と3次元形態形成2018

    • Author(s)
      芳賀 永
    • Organizer
      AIMaP研究会「反応拡散系と実験の融合」
    • Invited
  • [Presentation] 細胞の基質牽引力と基質の粘弾性がもたらす上皮細胞の集団運動と3D形態形成2018

    • Author(s)
      芳賀 永
    • Organizer
      第95回日本生理学会大会
    • Invited
  • [Presentation] 魚類の椎骨側部にある梁状構造ができる原理2017

    • Author(s)
      坂下 美咲
    • Organizer
      第37回日本骨形態計測学会
  • [Presentation] Exclusion mechanisms among pigment cells in zebrafish pattern formation2017

    • Author(s)
      澤田 莉沙
    • Organizer
      第23回小型魚類研究会
  • [Presentation] ゼブラフィッシュの色素細胞において細胞集団サイズを制御するギャップジャンクションサーキットの探索2017

    • Author(s)
      臼居 優
    • Organizer
      日本動物学会第88大会
  • [Presentation] 魚類脊椎骨の 3 次元形態形成の研究2017

    • Author(s)
      坂下 美咲
    • Organizer
      日本動物学会第88大会
  • [Presentation] A simple logic gererating the positional information in organisms2017

    • Author(s)
      近藤 滋
    • Organizer
      北海道大学電子科学研究所国際シンポジウム「極」
    • Invited
  • [Presentation] ゼブラフィッシュ模様形成における色素細胞の2種類の排除メカニズム2017

    • Author(s)
      澤田 莉沙
    • Organizer
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [Presentation] 魚類ヒレ骨格形成に必須なコラーゲン結晶の自律的合成メカニズム2017

    • Author(s)
      黒田 純平
    • Organizer
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [Presentation] コラーゲン結晶の配向が誘導するひれ骨のかたち2017

    • Author(s)
      中川 日々紀
    • Organizer
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [Presentation] カブトムシ角原基における細胞シート折りたたみ構造について2017

    • Author(s)
      足立 晴彦
    • Organizer
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [Presentation] ゼブラフィッシュの模様形成において、黒色素胞の集団サイズを制御するギャップジャンクションサーキットの探索2017

    • Author(s)
      臼居 優
    • Organizer
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [Presentation] The complex furrows on the horn primordia2017

    • Author(s)
      松田 佳祐
    • Organizer
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [Presentation] 魚類の鰭骨を直線的に形成するコラーゲン結晶の機能2017

    • Author(s)
      丸田 尚道
    • Organizer
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [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 new simpler version of Turing model that does not depend on any specific celluar mechanism2017

    • Author(s)
      Shigeru Kondo
    • Organizer
      The BIRS workshop "Mathematics for Developmental Biology"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Epithelial cell polarity essential for collective migration and 3D morphogenesis of cell sheets2017

    • Author(s)
      Hisashi Haga
    • Organizer
      The 18th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 基底膜に覆われた細胞群の回転運動を表現するための数理モデル2017

    • Author(s)
      須志田隆道,森瞳,石田すみれ,古澤和也,芳賀永,秋山正和
    • Organizer
      2017年度応用数学合同研究集会
  • [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
  • [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] Chiral cell sliding drives left-right asymmetric organ twisting2017

    • Author(s)
      Mikiko Inaki, Hisao Honda, Kenji Matsuno
    • Organizer
      The 4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference
  • [Presentation] 上皮細胞組織変形の三次元シミュレーションを用いたショウジョウバエ消化管の左右非対称な捻転を引き起こす細胞変形の素過程の同定2017

    • Author(s)
      稲木美紀子、大久保明野、須志田隆道、秋山正和、井上康博、松野健治
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] Cell chirality drives left-right asymmetric morphogenesis2017

    • Author(s)
      Kenji Matsuno
    • Organizer
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [Presentation] 細胞が示すキラリティがからだの左右非対称性をつくる2017

    • Author(s)
      松野健治
    • Organizer
      日本動物学会第99回富山大会
  • [Presentation] ショウジョウバエ血球細胞が示す細胞質動態のキラリティ2017

    • Author(s)
      笹村剛司、栗栖大祐、秋山正和、松野健治
    • Organizer
      日本動物学会第99回富山大会
  • [Presentation] Cell chirality drives left-right asymmetric development2017

    • Author(s)
      Kenji Matsuno
    • Organizer
      Annual International Seminar on Trends in Science and Science Education 2017, State University of Medan
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Cell chirality drives left-right asymmetric development2017

    • Author(s)
      Kenji Matsuno
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Mechanobiology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 細胞質流動の計測による細胞キラリティ形成機構の解明2017

    • Author(s)
      栗栖大祐、笹村剛司、松野健治
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] ショウジョウバエ胚上皮細胞のキラルなねじれによる管状上皮組織の捻転機構2017

    • Author(s)
      大久保明野、稲木美紀子、須志田隆道、秋山正和、井上康博、松野健治
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] 上皮細胞組織変形の三次元シミュレーションを用いたショウジョウバエ消化管の左右非対称な捻転を引き起こす細胞変形の素過程の同定2017

    • Author(s)
      稲木美紀子、大久保明野、須志田隆道、秋山正和、井上康博、松野健治
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] Chiral cell sliding drives left-right asymmetric organ twisting2017

    • Author(s)
      Inaki M, Honda H, Matsuno K
    • Organizer
      Mechanical forces in biology, Heidelberg, Germany
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chiral cell sliding drives left-right asymmetric organ twisting2017

    • Author(s)
      Inaki M, Honda H, Matsuno K
    • Organizer
      European Drosophila Research Conference, London, UK
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cellular and molecular mechanisms for the establishment of the lifelong dorsoventral compartment boundary in the teleost trunk2017

    • Author(s)
      Kota abe, Sayaka tayama, Sachiko Tsuda, Atsuko Shimada, Hiroyuki Takeda
    • Organizer
      18th International Congress of Developmental Biology
  • [Presentation] 3D analysis of zebrafish somite morphogenesis2017

    • Author(s)
      Yue Tong, Kyouhei Kunifuji, Haruka Iritani, Harunobu Kametani, Atsuko Shimada, Hiroyuki Takeda
    • Organizer
      日本発生生物学会第50回大会
  • [Presentation] Cellular and molecular mechanisms for the establishment of the dorsal and ventral compartments in the teleostsomite2017

    • Author(s)
      Kota Abe, Sayaka Tayama, Sachiko Tsuda, Atsuko Shimada, Hiroyuki Takeda
    • Organizer
      日本発生生物学会第50回大会
  • [Presentation] 細胞ターンオーバーを介した発生ロバストネスの遺伝的基盤2017

    • Author(s)
      大澤 志津江、赤井 菜々美、井垣 達吏
    • Organizer
      ConBio2017シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 上皮の恒常性維持を司る細胞競合の分子基盤2017

    • Author(s)
      大澤 志津江
    • Organizer
      第29回高遠・分子生物学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] ショウジョウバエ成虫原基から外部形態への変形を制御するメカニズムの解明2017

    • Author(s)
      柳田 晃佑、中山 萌美、井垣 達吏、大澤 志津江
    • Organizer
      ConBio2017
  • [Remarks] 「生物の3D形態を構築するロジック」ホームページ

    • URL

      http://www.3d-logic.jp/index2.html

  • [Remarks] 3D MORPHOLOGIC

    • URL

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

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

URL: 

Published: 2019-12-27  

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