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細胞集団形成と器官の形態・機能形成のしくみの統合的理解

研究課題

研究課題/領域番号 15H04322
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 システムゲノム科学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

松井 貴輝  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (60403333)

研究協力者 別所 康全  
秋山 隆太郎  
山田 壮平  
細川 陽一郎  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2015年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワード形態形成 / 器官形成 / ノイズ / ゼブラフィッシュ / ゆらぎ / 秩序 / 発生・分化 / 細胞社会 / 細胞間コミュニケーション
研究成果の概要

本研究では、多細胞生物の器官形成において、どのように「ゆらぎ」を持つ細胞から「秩序」を持つ細胞集団が構築されるのかを理解することを目的とした。これを理解するため、研究代表者は、ゼブラフィッシュのクッペル胞、表皮、体節形成での細胞の形態、シグナル、物理的特性などを定量評価し、それを元に、数理モデルを構築したことで、細胞集団としての秩序がもたらされるときに、「ノイズキャンセル機構」が働くことを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、研究代表者らのこれまでの研究を発展させた独創的なもので、生物の形づくりの原理、特に、環境対応、器官形成、発生制御、システムの柔軟性と堅牢性、ボディープランに対する理解を深めることが期待される。また、本研究で明らかにした細胞集団形成のロジックは、再生医療に必須な「細胞や細胞集団を自由に操る」技術開発への展開が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Universitas Gadjah Mada(Indonesia)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Noise-resistant developmental reproducibility in vertebrate somite formation2019

    • 著者名/発表者名
      Honda N*, Akiyama R, Sari DWK, Ishii S, Bessho Y and Matsui T
    • 雑誌名

      PLoS Computational Biology

      巻: 15(2) 号: 2 ページ: e1006579-e1006579

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1006579

    • NAID

      120006553009

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Time-lapse observation of stepwise regression of Erk activity in zebrafish presomitic mesoderm.2018

    • 著者名/発表者名
      Sari DWK, Akiyama R, Naoki H, Ishijima H, Bessho Y, Matsui T
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 4335-4335

    • DOI

      10.1038/s41598-018-22619-9

    • NAID

      120006555360

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ERK Activity Dynamics during Zebrafish Embryonic Development2018

    • 著者名/発表者名
      Wong Kah-Loon、Akiyama Ryutaro、Bessho Yasumasa、Matsui Takaaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 1 ページ: 109-109

    • DOI

      10.3390/ijms20010109

    • NAID

      120006555362

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Size-reduced embryos reveal a gradient scaling-based mechanism for zebrafish somite formation2018

    • 著者名/発表者名
      Ishimatsu Kana、Hiscock Tom W.、Collins Zach M.、Sari Dini Wahyu Kartika、Lischer Kenny、Richmond David L.、Bessho Yasumasa、Matsui Takaaki、Megason Sean G.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 ページ: 161257-161257

    • DOI

      10.1242/dev.161257

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of mechanical force required for cell extrusion in zebrafish embryonic epithelia.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamada S, Iino T, Bessho Y, Hosokawa Y, Matsui T
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 6 ページ: 1575-1580

    • DOI

      10.1242/bio.027847

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell collectivity regulation within migrating cell cluster during Kupffer's vesicle formation in zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Matsui, Hiroshi Ishikawa, Yasumasa Bessho
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 3 ページ: 27-27

    • DOI

      10.3389/fcell.2015.00027

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Biomedical insights into cell adhesion and migration-from a viewpoint of central nervous system tumor immunology2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsugu Fujita, Takaaki Matsui and Akihiko Itoh
    • 雑誌名

      frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 3 ページ: 55-55

    • DOI

      10.3389/fcell.2015.00055

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A previously unidentified role of the segmentation clock in zebrafish somite patterning.2017

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Matsui
    • 学会等名
      TLL-NAIST Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A previously unidentified role of the segmentation clock in zebrafish somite patterning2017

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Matsui
    • 学会等名
      TLL-NAIST Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Size regulation of the laterality organ in zebrafish2016

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Matsui
    • 学会等名
      ICMBB in conjunction with the 23rd MSMBB SCIENTIFIC MEETING
    • 発表場所
      クアラルンプール、マレーシア
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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