| 研究課題/領域番号 |
16KT0081
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
構成的システム生物学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
森下 喜弘 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, チームリーダー (00404062)
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 形態形成 / 力学モデリング / 発生動態 / 理論生物 / 組織力学 / 発生生物学 / 数理生物学 |
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| 研究成果の概要 |
応力依存的な上皮組織の成長を含む力学シミュレーションにより、実際に観察される肢芽形状の経時的変化を良く再現することに成功した。この結果は、四肢形態形成の決定に上皮組織の力学応答の重要性を示唆し、[Kida and Morishita, Finite Elem Anal Des, 2018]に掲載された。また、レーザーアブレーション実験、組織引張試験により、(i)肢芽上皮・間葉の残留応力、(ii)上皮組織による間葉組織形態への力学的拘束の有無、(iii)上皮組織内応力異方性、(iv)ヤング率を解析し、四肢形成における上皮組織の力学的役割を解明した[Kawamura et al., 投稿準備中]。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
「我々人間を含む動物の形がどのように作られるか」という問題は長年未解決な、生物学における究極的な課題の１つである。この問いに答えるためには、形態学が行ってきた表現型の定性的な記述や分子生物学による関連遺伝子の同定のみでは不十分であり、真にプロセスを理解するためには、組織変形動態の定量や力学的解析が不可欠であることを本研究結果は示している。また形態形成の問題は、幹細胞を培養し複雑な3D形状を作りだす再生医学においても、形や大きさを自在に制御するという観点から深く関係する。同様のアプローチを多臓器に対して展開することで、各器官の形成機構解明にとどまらず器官間に共通した形態形成則の解明が期待される。
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