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ニワトリ中胚葉細胞の遊走をモデルとした3D細胞集団運動の定量的解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K07385
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 発生生物学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

仲矢 由紀子  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (70415256)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード細胞集団運動 / 定量解析 / ニワトリ / 中胚葉 / 3D細胞集団運動 / ニワトリ胚 / N-cadherin / 数理モデル / 細胞遊走 / 細胞間接着 / 3D
研究成果の概要

本研究では、単独で動く能力をもつ間充織性細胞が、集団秩序を形成して運動するしくみを明らかにするために、ニワトリ胚中胚葉細胞の遊走をモデル系とした細胞運動の定量解析を行った。その結果、10-20個の中胚葉細胞が、N-cadherinを介した3次元的な細胞間接着で繋がった網目様構造の集団を形成すること、さらにこの構造をダイナミックに再編成しつつも、向きを揃えて効率的に集団移動するという全く新しい遊走様式を見出した。また、これらの網目細胞集団における運動速度や協調した方向性は、N-cadherinの機能が阻害された場合に著しく低下し、中胚葉組織形成が遅延する可能性が考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ライブイメージングとその後の定量的な画像解析系を発展させて、これまでに報告されていたstreamingやchain migrationとは全く異なる間充織細胞の新しい遊走様式を明らかにした。
細胞が網目様にまとまって動く現象は、ある上皮性ガン細胞種の浸潤過程においても観察されている。今後、網目形成のメカニズムとその制御機構を分子的に明らかにすることにより、中胚葉の形態形成のみならず、ガン転移の制御メカニズムの研究にも応用されることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Biomechanical regulation of EMT and epithelial morphogenesis in amniote epiblast.2019

    • 著者名/発表者名
      Hamidi S, Nakaya Y, Nagai H, Alev C, Shibata T, Sheng G.
    • 雑誌名

      Physical Biology

      巻: 4 号: 4 ページ: 041002-041011

    • DOI

      10.1088/1478-3975/ab1048

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Let’s see the mesoderm formation in chicken2020

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Nakaya and Tatsuo Shibata
    • 学会等名
      53rd annual meeting of the JSDB
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mesoderm cells collectively migrate through a dynamic meshwork during chick gastrulation2020

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Nakaya, Sohei Tasaki, Ayako Matoba and Tatsuo Shibat
    • 学会等名
      53rd annual meeting of the JSDB
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mesoderm cells collectively migrate through a dynamic meshwork during chick gastrulation2020

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Nakaya and Tatsuo Shibata
    • 学会等名
      43rd annual meeting of the MBSJ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mesoderm cells collectively migrate in the form of dynamic meshwork during chick gastrulation2019

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Nakaya, Sohei Tasaki and Tatsuo Shibata
    • 学会等名
      EMBO|EMBL Symposium: Mechanical Forces in Development
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mesoderm cells collectively migrate through a dynamic meshwork during chick gastrulation2019

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Nakaya, Sohei Tasaki, Ayako Matoba and Tatsuo Shibata
    • 学会等名
      The 9th EMT International Association Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中胚葉細胞集団が移動中に織りなす網目構造の謎にせまる2019

    • 著者名/発表者名
      仲矢由紀子、田﨑創平、磯村綾子、柴田達夫
    • 学会等名
      文科省科研費 新学術領域研究「細胞ダイバース」第二回若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Roles of N-cadherin mediated cell-cell contact in collective cell migration during chick mesoderm formation2019

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Nakaya, Sohei Tasaki, Ayako Isomura and Tatsuo Shibata
    • 学会等名
      52nd annual meeting of the JSDB
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ニワトリ初期胚の中胚葉細胞が移動中に織りなす網目構造の謎にせまる2018

    • 著者名/発表者名
      仲矢由紀子、田﨑創平、磯村綾子、柴田達夫
    • 学会等名
      日本発生学会 秋季シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Collective cell migration in chick mesoderm formation2018

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Nakaya, Ayako Isomura and Tatsuo Shibata
    • 学会等名
      CDB symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニワトリ胚中胚葉細胞の遊走をモデルとした3D 細胞集団運動の定量的解析2017

    • 著者名/発表者名
      仲矢由紀子
    • 学会等名
      定量生物の会
    • 発表場所
      自然科学研究機構 岡崎カンファレンスセンター (愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2017-01-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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