| 研究課題/領域番号 |
17H01819
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生命・健康・医療情報学
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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) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | 形態形成 / 定量生物学 / 数理モデル / 発生動態 / 理論生物 / 生命情報 / 数理生物学 / 発生生物学 |
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| 研究成果の概要 |
器官形態形成に重要となる分子情報の蓄積とは対照的に、組織変形、細胞の集団運動、それらの力学との関与など、形態が構築される「物理プロセス」については殆どの臓器に渡って未解明のままである。本研究では、具体的な生物対象として心臓初期発生過程を用い、二光子顕微鏡計測データを基に、組織変形動態と細胞集団運動を定量化し、細胞・組織の両階層で心筒内部の左右非対称な動態を明らかにした。さらにデータ解析から想定される構成則を基に力学シミュレーションを行い、初期形態変化の再現に成功し、国際誌に論文を発表した [Kawahira et al., Cell Reports, 2020]。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々ヒトを含む動物や臓器の形がどのように形成されるかという問題は生物学における長年未解決な問題の１つである。この問題の解決には、表現型（外形）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、物理プロセスとしての理解が不可欠である。また形態形成の問題は、純粋な理学的興味にとどまらず、ES細胞やiPS細胞を培養し複雑な３次元形状を作りだす次世代再生医学においても、目的の臓器形状やサイズを自在に制御するという観点からも深く関係する。心臓以外の臓器に対しても同様の解析を行うことで、臓器間に共通した形態形成則の存在が解明されることが期待される。
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