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「拡散しない反応拡散」に基づく形態形成の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0079
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 構成的システム生物学
研究機関大阪大学

研究代表者

渡邉 正勝  大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (90323807)

研究協力者 臼居 優  
近藤 滋  
研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
キーワード反応拡散 / 色素細胞 / パターン形成 / ギャップ結合 / 形態形成 / 細胞間相互作用 / 細胞仮足 / Cytonemes / ゼブラフィッシュ
研究成果の概要

生物の形は、その構成要素である細胞の配置に依存するが、時としてその配置は細胞間の相互作用依存的に決定される。この、細胞自律的な形態形成の分子メカニズムの解明を目指して、ゼブラフィッシュの体表模様形成機能の解析を行った。体表模様の構成因子には黄色素細胞と黒色素細胞があり、この細胞間には重要な細胞間相互作用が存在する。今回、この細胞間相互作用に関与する因子として、黒色素細胞が伸ばす細胞仮足、ならびにコネキシンとNotchに着目して解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は生物の形を決める分子メカニズムの解明を目指した基礎研究である。ゼブラフィッシュの体表模様を研究のモデルケースとし、黒色素細胞の集団サイズを規定するメカニズムの解明を目指している。今回の研究により、細胞集団サイズを決めるメカニズムの一つとして、ギャップ結合ネットワークの存在を示した。ギャップ結合は、、細胞間の低分子化合物の通過を制御し、細胞間相互作用に直接的に作用するチャネル分子である。更には、このネットワークには細胞間の接触が必要であり、これを仲介する細胞仮足の上に成り立つこととNotchシグナルが相補的に作用していることを示した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] KLF4-Induced Connexin40 Expression Contributes to Arterial Endothelial Quiescence.2019

    • 著者名/発表者名
      Denis, J. F., Diagbouga, M. R., Molica, F., Hautefort, A., Linnerz, T., Watanabe, M., Lemeille, S., Bertrand, J. Y., and Kwak, B. R
    • 雑誌名

      Front Physiol

      巻: 10 ページ: 80-80

    • DOI

      10.3389/fphys.2019.00080

    • 関連する報告書
      2018 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] Melanophore multinucleation pathways in zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Usui Y, Kondo S, Watanabe M
    • 雑誌名

      Dev Growth Differ.

      巻: 2018 Aug 7 号: 7 ページ: 454-459

    • DOI

      10.1111/dgd.12564

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Connexin Communication Compartments and Wound Repair in Epithelial Tissue2018

    • 著者名/発表者名
      Chanson, M., Watanabe, M., O'Shaughnessy, E. M., Zoso, A., and Martin, P. E
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 19(5) 号: 5 ページ: 1354-1354

    • DOI

      10.3390/ijms19051354

    • 関連する報告書
      2018 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] Gap Junction in the Teleost Fish Lineage: Duplicated Connexins May Contribute to Skin Pattern Formation and Body Shape Determination2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 21 February

    • DOI

      10.3389/fcell.2017.00013

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ゼブラフィッシュのチューリングパターン形成メカニズムの解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉正勝
    • 雑誌名

      実験医学増刊号

      巻: 3 ページ: 192-194

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Two Different Functions of Connexin43 Confer Two Different Bone Phenotypes in Zebrafish2016

    • 著者名/発表者名
      Misu, A., Yamanaka, H., Aramaki, T., Kondo, S., Skerrett, I. M., Iovine, M. K. & Watanabe, M
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 291 号: 24 ページ: 12601-12611

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.720110

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Genetics of body shape: Connexin43 is the key to two zebrafish mutants with shorter backbones and fins2016

    • 著者名/発表者名
      Masakatsu Watanabe and Shigeru Kondo
    • 雑誌名

      Atlas of Science

      巻: 26 Sep

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Melanophore multinucleation pathways in zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Yuu Usui, Shigeru Kondo, and 〇Masakatsu Watanabe
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 黒色素細胞の多核化について2018

    • 著者名/発表者名
      臼居優、近藤滋、〇渡邉正勝
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study of gap junction circuits in pigment cells that regulate sizes of melanophore population in zebrafish pattern formation2017

    • 著者名/発表者名
      Usui, Y, Aramaki, T, Kondo, S, Watanabe,M
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2015-07-14   更新日: 2021-01-27  

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