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2015 Fiscal Year Annual Research Report

チューリングではなく一方向阻害モデルによる指の個性と本数の決定原理の解明

Research Project

Project/Area Number 25291050
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

鈴木 孝幸  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40451629)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords肢芽 / ニワトリ胚 / fate map / 階層 / 形態形成 / 3次元
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は、昨年度に計画した当初の予定位通り、まずDiI, DiOを用いて肢芽全体の形態変化の過程を明らかにするためのfate mapを作成した。赤池ベイズ情報量基準を用いて肢芽全体の変形量を推定し、肢芽内部の単位時間当たりの組織の増殖率や変形率を推定した。また3次元における肢芽の形状を理解するためにOPTスキャナーを用いて肢芽全体の形状の情報を取得した。この結果から、驚くべきことに肢芽内部の細胞群は特定の領域の細胞群が増殖して伸長し、自脚領域の細胞群が発生するのではなく、肢芽全体の組織が遠近軸方向に沿ってバイアスして伸長していることが明らかとなった。また指の軟骨原器の場所をトレースし、逆写像のfate mapを計算することにより、指の軟骨原器が初期の肢芽内のどの領域の細胞群から形成されるのか定量的に明らかにした。次に肢芽の変形パターンがどのシグナル因子によって規定されているのか調べるためにFGFシグナルの阻害剤とSHHシグナルの阻害剤をしみ込ませたビーズを肢芽内部に移植し、肢芽内部の細胞群の増殖率と変形率に与える影響を検討した。その結果、SHHシグナルが細胞の増殖率に、FGFシグナルが遠近軸に沿った肢芽内部の細胞集団の伸長に関与していることが明らかとなった。このような解析結果は、分子-組織-器官のスケールの階層を超えた統合的な形態形成を理解するための新たなモデルとなった。このモデルは従来のミクロからマクロへの階層上昇性の理解を目指すのではなく、むしろマクロからミクロへのトップダウンアプローチが器官全体の形態変化の解析に有用であることを示している。これらの結果をまとめて論文を投稿しDevelopment誌にアクセプトされた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 1.Quantitative analysis of tissue deformation dynamics reveals three characteristic growth modes and globally-aligned anisotropic tissue deformation during chick limb development.2015

    • Author(s)
      Morishita Y., Kuroiwa A., Suzuki T.
    • Journal Title

      Development Growth and Differentiation

      Volume: 142 Pages: 1672-1683

    • DOI

      10.1242/dev.109728.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] AP-2β is a transcriptional regulator for determination of digit length in tetrapods.2015

    • Author(s)
      Seki R, Kitajima K, Matsubara H, Suzuki T, Saito D, Yokoyama H, Tamura K.
    • Journal Title

      Dev Biol.

      Volume: 407 Pages: 75-89

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2015.08.006.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 脊椎動物における後肢の位置の多様性を生み出す分子メカニズム2015

    • Author(s)
      鈴木孝幸
    • Organizer
      第3回萌える生物学
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2015-09-21 – 2015-09-21
    • Invited
  • [Presentation] 肢芽全体の形態形成の定量的解析方法と位置の多様性を生み出す分子メカニズム2015

    • Author(s)
      鈴木孝幸
    • Organizer
      第5回 Tokyo Vertebrate Morphology Meeting
    • Place of Presentation
      東京慈恵医科大学
    • Year and Date
      2015-08-12 – 2015-08-12
    • Invited
  • [Remarks] Developmental Morphogenesis

    • URL

      http://bunshi5-bio-nagoya-u.businesscatalyst.com/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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