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2019 Fiscal Year Research-status Report

Revealing the mechanism of intracellular positioning of the nucleus using cutting-edge microscopes

Research Project

Project/Area Number 18KK0202
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

木村 暁  国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 教授 (10365447)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 五島 剛太  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (20447840)
鳥澤 嵩征  国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 助教 (60749406)
Project Period (FY) 2018-10-09 – 2023-03-31
Keywords細胞核 / 細胞骨格 / 力 / 遠心偏光顕微鏡 / 方向非依存微分干渉顕微鏡
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の目的は、細胞核が細胞の中央に配置するメカニズムについて、米国Marine Biological Laboratory (MBL)・イメージンググループが保有する遠心偏光顕微鏡(CPM)や方向非依存微分干渉顕微鏡(OI-DIC)など、独自の先端イメージング手法を駆使して迫ることである。細胞核が細胞内で移動するメカニズムを明らかにするためには、細胞核の移動にかかる力を測定することが重要と考えた。予備的な結果から、これらの手法を用いることにより、細胞核が細胞内で移動する際の力を測定できることを見出している。2019年度にはMBLに滞在し、CPMおよびOI-DICを用いた測定を行った。その結果、力の測定に十分な質と量のデータを得たため、得られた結果を英文国際誌に投稿すべく、現在まとめの作業を行っている。また、MBL側の事情によりMBLがCPMを処分する方針だとの情報を得た。本研究課題の達成はCPMなしにはなし得ないため、MBLと交渉を行い、これまでの我々の研究実績を評価していただき、CPMを無償で譲渡いただけることになった。このため、2019年度にはCPMの日本への移設に向けた準備も行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

2019年度には当初の計画通りMBLに滞在し、CPMとOI-DICを用いて期待された実験データを得ることができた。MBLがCPMを手放すことを決定したことは、当初の想定にはなかったが、CPMを日本に移設できたことにより、本研究課題の目的に向けてはより効率的に研究を進められる状況になっているため、順調と判断する。

Strategy for Future Research Activity

CPMについては、日本に移設し、セットアップを行い、当初計画していた測定を日本にて行う。日本にて実験を行えることにより、遺伝子機能欠損体などの観察が容易となり、目的達成に向けてより効率的に研究が進められると期待する。一方、方向非依存微分干渉顕微鏡(OI-DIC)についてはMBLにした存在しないので、引き続きMBLの共同研究者と連携して研究を進める。新型コロナウイルスの流行に伴い、2020年度の渡米計画は白紙となっている。2020年度はCPMの移設・セットアップ・実験を進め、2021年度に渡米しOI-DICなどを用いた研究を再開する。CPMを日本に移設できることから、研究目的達成に対する新型コロナウイルスの影響はほとんどない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Marine Biological Laboratory(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Marine Biological Laboratory
  • [Journal Article] The Generation of Dynein Networks by Multi-Layered Regulation and Their Implication in Cell Division2020

    • Author(s)
      Torisawa Takayuki、Kimura Akatsuki
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 8 Pages: 22

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.00022

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cytoplasmic streaming drifts the polarity cue and specifies the cell polarity in Caenorhabditis elegans zygotes2019

    • Author(s)
      Kimura Kenji、Kimura Akatsuki
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: 887620

    • DOI

      10.1101/2019.12.23.887620

    • Open Access
  • [Presentation] 線虫胚で”人工細胞核を造る”に向けた我々の取り組み2019

    • Author(s)
      木村暁
    • Organizer
      第2回人工細胞核を創る会
  • [Presentation] Architectonics of the cell, as a crossroad of physics and genetics2019

    • Author(s)
      Kimura A
    • Organizer
      第57回日本生物物理学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 基礎生物学における新発見にデータ同化はどう有用か?2019

    • Author(s)
      木村暁
    • Organizer
      科学基礎論学会2019年度秋の研究例会
    • Invited
  • [Presentation] 遠心偏光顕微鏡 CPM を用いた細胞内の力の定量化2019

    • Author(s)
      木村暁
    • Organizer
      定量生物学の会北海道キャラバン2019
    • Invited
  • [Presentation] Measurement of physical forces that position the nucleus at the cell center in C elegans.2019

    • Author(s)
      Kimura A
    • Organizer
      Chromosome Dynamics 2019: An international symposium on chromatin and chromosome stability.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞の構造計算と力学測定:線虫 C. elegans 胚における細胞核配置2019

    • Author(s)
      木村暁
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会12.0
  • [Presentation] 「力」に着目して分子の集団が細胞内の核配置を制御する仕組みを紐解く2019

    • Author(s)
      木村暁
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
  • [Presentation] Physical forces behind the spatial organizations of the cell2019

    • Author(s)
      木村暁
    • Organizer
      線虫研究の未来を創る会2019
  • [Book] 細胞建築学入門2019

    • Author(s)
      木村暁
    • Total Pages
      127
    • Publisher
      工学社
    • ISBN
      9784777520954
  • [Remarks] 国立遺伝学研究所細胞建築研究室

    • URL

      http://cellarchlab.galaxy.bindcloud.jp/home_jp.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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