• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

先端イメージング手法を用いた細胞核の配置メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0202
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

木村 暁  国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 教授 (10365447)

研究分担者 五島 剛太  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (20447840)
鳥澤 嵩征  国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 助教 (60749406)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード細胞核 / 細胞骨格 / 力 / 遠心偏光顕微鏡 / 方向非依存微分干渉顕微鏡 / 細胞内配置 / 線虫 / 遠心偏光顕微鏡(CPM) / 方向非依存微分干渉顕微鏡(OI-DIC)
研究実績の概要

本研究課題の目的は、細胞核が細胞の中央に配置するメカニズムについて、米国Marine Biological Laboratory (MBL)・イメージンググループが保有する遠心偏光顕微鏡(CPM)や方向非依存微分干渉顕微鏡(OI-DIC)など、独自の先端イメージング手法を駆使して迫ることである。細胞核が細胞内で移動するメカニズムを明らかにするためには、細胞核の移動にかかる力を測定することが重要と考えた。本研究課題開始前の予備的な結果から、これらの手法を用いることにより、細胞核が細胞内で移動する際の力を測定できることを見出していた。2019年度までにMBLに滞在し、CPMおよびOI-DICを用いた測定を行った。その際にCPMについてはMBL側で不要となり、研究代表者の研究室に移送する許可を得た。それに伴いCPMについては2019および2020年度にかけて研究代表者の研究室に移送・設置を行い、これ以降は研究代表者の研究室でCPMの測定を継続している。一方、OI-DICを用いた計測については引き続きMBLに滞在して共同研究が必要であった。新型コロナウイルスの流行に伴い、2021年度はMBLを訪問できなかったが、2022年度にMBLを訪問しOI-DIC測定を行うことができた。これらの結果を踏まえて、細胞核の移動にかかる力を測定する新しい方法論の開発に成功し、それを用いて線虫胚での前核移動に必要な力や核の抵抗係数を計測することに成功した。現在、これまでの研究成果をまとめて英文国際誌に投稿を行っており、査読コメントへの対応を行っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

新型コロナウイルスの世界的流行に伴い2020および2021年度にMBLを訪問できなかったことは計画遂行に対して大きなマイナス要素となった。一方で、当初は計画していなかったCPMの日本への移設が可能となり、MBLに訪問できない時期にもCPMを使った研究は進展させることができた。OI-DICを使った測定は2022年度にMBLに訪問できたので遅れを挽回しつつあり、現在、研究成果の英文国際誌に投稿するまでに至った。全体的には当初の計画よりは「やや遅れている」と判断し、査読コメントに対応して研究を完成させるために研究期間の延長手続きを行なった。

今後の研究の推進方策

論文投稿中なので、査読者からのコメントに対応した研究を行う。さらに、研究の過程で細胞の形状に関する新たな知見を得たので、その研究も発展させる。

報告書

(6件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 オープンアクセス 10件、 査読あり 10件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] Marine Biological Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Marine Biological Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Marine Biological Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Marine Biological Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Marine Biological Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Live-cell imaging under centrifugation characterized the cellular force for nuclear centration in the Caenorhabditis elegans embryo2024

    • 著者名/発表者名
      Goda Makoto、Shribak Michael、Ikeda Zenki、Okada Naobumi、Tani Tomomi、Goshima Gohta、Oldenbourg Rudolf、Kimura Akatsuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 2024.01.03.574024 ページ: 574024-574024

    • DOI

      10.1101/2024.01.03.574024

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Switching from weak to strong cortical attachment of microtubules accounts for the transition from nuclear centration to spindle elongation in metazoans2024

    • 著者名/発表者名
      Tada Shohei、Yamazaki Yoshitaka、Yamamoto Kazunori、Fujii Ken、Yamada Takahiro G.、Hiroi Noriko F.、Kimura Akatsuki、Funahashi Akira
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 10 号: 3 ページ: e25494-e25494

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2024.e25494

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic Allometry of Nuclei in Early Embryos of Caenorhabditis elegans2024

    • 著者名/発表者名
      Fickentscher Rolf、Ozawa Tomoko、Kimura Akatsuki、Weiss Matthias
    • 雑誌名

      Physical Review X

      巻: 14 号: 1 ページ: 011016-011016

    • DOI

      10.1103/physrevx.14.011016

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enucleation of the C. elegans embryo revealed dynein-dependent spacing between microtubule asters2023

    • 著者名/発表者名
      Fujii Ken、Kondo Tomo、Kimura Akatsuki
    • 雑誌名

      Life Science Alliance

      巻: 7 号: 1 ページ: e202302427-e202302427

    • DOI

      10.26508/lsa.202302427

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Armadillo repeat-containing kinesin represents the versatile plus-end-directed transporter in Physcomitrella2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Mari W.、Hakozaki Maya、Goshima Gohta
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: - 号: 5 ページ: 733-748

    • DOI

      10.1038/s41477-023-01397-x

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequential accumulation of dynein and its regulatory proteins at the spindle region in the Caenorhabditis elegans embryo2022

    • 著者名/発表者名
      Torisawa Takayuki、Kimura Akatsuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 11740-11740

    • DOI

      10.1038/s41598-022-15042-8

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The extra-embryonic space and the local contour are crucial geometric constraints regulating cell arrangement2022

    • 著者名/発表者名
      Seirin-Lee Sungrim、Yamamoto Kazunori、Kimura Akatsuki
    • 雑誌名

      Development

      巻: 149 号: 9

    • DOI

      10.1242/dev.200401

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formulation of Chromatin Mobility as a Function of Nuclear Size during C. elegans Embryogenesis Using Polymer Physics Theories2022

    • 著者名/発表者名
      Yesbolatova Aiya K.、Arai Ritsuko、Sakaue Takahiro、Kimura Akatsuki
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 128 号: 17 ページ: 178101-178101

    • DOI

      10.1103/physrevlett.128.178101

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical properties of the cytoplasm modulate the rates of microtubule polymerization and depolymerization2022

    • 著者名/発表者名
      Molines Arthur T.、Lemiere Joel、Gazzola Morgan、Steinmark Ida Emilie、Edrington Claire H.、Hsu Chieh-Ting、Real-Calderon Paula、Suhling Klaus、Goshima Gohta、Holt Liam J.、Thery Manuel、Brouhard Gary J.、Chang Fred
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 57 号: 4 ページ: 466-479.e6

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2022.02.001

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sequential accumulation of dynein and its regulatory proteins at the spindle region in the Caenorhabditis elegans embryo2021

    • 著者名/発表者名
      Torisawa Takayuki、Kimura Akatsuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.09.14.460385

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Growth and division mode plasticity is dependent on cell density in marine‐derived black yeasts2021

    • 著者名/発表者名
      Goshima Gohta
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 27 号: 2 ページ: 124-137

    • DOI

      10.1111/gtc.12916

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Generation of Dynein Networks by Multi-Layered Regulation and Their Implication in Cell Division2020

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Torisawa and Akatsuki Kimura
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 8 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.00022

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cytoplasmic streaming drifts the polarity cue and specifies the cell polarity in Caenorhabditis elegans zygotes2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Kenji、Kimura Akatsuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 887620-887620

    • DOI

      10.1101/2019.12.23.887620

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Effect of cytoplasmic dynamics on dynein-dependent transport2022

    • 著者名/発表者名
      鳥澤嵩征、木村暁
    • 学会等名
      第60回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantification and modeling of chromatin dynamics inside the living cell.2022

    • 著者名/発表者名
      Akatsuki Kimura
    • 学会等名
      9th World Congress of Biomechanics 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Measurement of cellular forces bringing the nucleus to the cell center using the Centrifuge Polarization Microscope (CPM).2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura A.
    • 学会等名
      The 58th Annual Meeting of the Biophysical Society Japan
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 線虫胚で”人工細胞核を造る”に向けた我々の取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      木村暁
    • 学会等名
      第2回人工細胞核を創る会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Architectonics of the cell, as a crossroad of physics and genetics2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura A
    • 学会等名
      第57回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 基礎生物学における新発見にデータ同化はどう有用か?2019

    • 著者名/発表者名
      木村暁
    • 学会等名
      科学基礎論学会2019年度秋の研究例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遠心偏光顕微鏡 CPM を用いた細胞内の力の定量化2019

    • 著者名/発表者名
      木村暁
    • 学会等名
      定量生物学の会北海道キャラバン2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Measurement of physical forces that position the nucleus at the cell center in C elegans.2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura A
    • 学会等名
      Chromosome Dynamics 2019: An international symposium on chromatin and chromosome stability.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞の構造計算と力学測定:線虫 C. elegans 胚における細胞核配置2019

    • 著者名/発表者名
      木村暁
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会12.0
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 「力」に着目して分子の集団が細胞内の核配置を制御する仕組みを紐解く2019

    • 著者名/発表者名
      木村暁
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Physical forces behind the spatial organizations of the cell2019

    • 著者名/発表者名
      木村暁
    • 学会等名
      線虫研究の未来を創る会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 遠心顕微鏡で細胞核を動かし、力を定量する2019

    • 著者名/発表者名
      木村暁
    • 学会等名
      定量生物学の会第9回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Quantitative Biology- A Practical Introduction. Learning Materials in Biosciences2022

    • 著者名/発表者名
      Akatsuki Kimura
    • 総ページ数
      144
    • 出版者
      Springer Nature Singapore
    • ISBN
      9789811650178
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 細胞建築学入門2019

    • 著者名/発表者名
      木村暁
    • 総ページ数
      127
    • 出版者
      工学社
    • ISBN
      9784777520954
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 国立遺伝学研究所細胞建築(木村)研究室

    • URL

      https://www.nig.ac.jp/nig/ja/research/organization-top/laboratories/kimura

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] モータータンパク質「ダイニン」は、その制御因子群と細胞内で適切な順番で出会う

    • URL

      https://www.nig.ac.jp/nig/ja/2022/08/research-highlights_ja/rh20220711.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] The Well: MBL News from the Source

    • URL

      https://social.mbl.edu/microscope-invented-by-shinya-inoue-is-given-to-japans-national-institute-of-genetics

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 生命科学DOKIDOKI研究室:これから研究の話をしよう第10回:ようこそ、細胞建築学の世界へ

    • URL

      https://www.terumozaidan.or.jp/labo/future/10/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 国立遺伝学研究所細胞建築研究室

    • URL

      http://cellarchlab.galaxy.bindcloud.jp/home_jp.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-10-12   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi