2017 Fiscal Year Annual Research Report
Aimed for the elucidation of mechanism of collective multi-cellular migration during 3D morphogenesis
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25287106
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
川端 和重 北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (20261274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 武臣 北海学園大学, 工学部, 准教授 (40451405)
根本 幸児 北海道大学, 理学研究院, 教授 (60202248)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 生物物理学 / 力学計測 / 多細胞システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多細胞生物の形成過程において、細胞達が集団で運動することは重要である。しかしながら、細胞集団による運動のメカニズムは不明である。本研究の目的は、多細胞集団が巨視的な形態を形成する際の力学機構を明らかにすることである。そのために、3次元培養環境でシスト構造を形成する細胞集団を用いて、細胞と細胞の接着を決定する因子の同定し、細胞と基質間の接着力と細胞が出す力の空間分布を評価する技術を開発する。力学バランスの観点から細胞達による集団運動の機構を解明する。細胞運動方向の3次元空間での持続時間を評価する。また、細胞集団の周辺のゲル基質を染色し、蛍光像の時間変化から細胞外基質における応力分布を解析するプログラムを開発する。さらには、数値シミュレーションを用いることによって、細胞集団の運動を数理的に表現する。
本年度は、細胞が出す動力源の一つであるミオシンVIIaが、糸状仮足に選択的に集積し、他のミオシン異性体よりも動きが遅いことを発見した(Sato et al., The Journal of Biological Chemistry)。更に、生物個体における力関連遺伝子の役割を明らかにするために、ゼブラフィッシュの胚発生における力関連遺伝子発現抑制の影響を調べ、発表した（2017中澤＆水谷ら 第3回北大・部局横断シンポジウム）。また、細胞内に荷電タンパク質を導入して局所的に細胞を移動させる技術を開発した(2017 Yao et al., IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems)。上皮細胞集団運動モデル細胞での細胞間接着タンパク質欠損株を作製し、特定の接着タンパク質の欠損が集団運動性を著しく低下させることを見出した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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