| 研究課題/領域番号 |
19H00994
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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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| 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
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
近藤 滋 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10252503)
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| 研究分担者 |
船山 典子 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30276175)
岩根 敦子 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, チームリーダー (30252638)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
43,680千円 (直接経費: 33,600千円、間接経費: 10,080千円)
2021年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2020年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2019年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
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| キーワード | 形態形成 / ヒレ / カイメン / 針状結晶 / 骨片 / アクチノトリキア / ３D形態形成 / 3次元 / ゼブラフィッシュ / 棒構造 / 棒状構造 / 針状骨片 / セブらフィッシュ / 鰭 / ３次元 / シミュレーション / 組み立て |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、「細胞の積み上げでなく、剛性の高い材料の組み立てで形ができる」という新しい概念を形態形成学の分野に確立することを目的とする。カワカイメンと魚のヒレ骨形成は、それを示唆する最初の、そして極めて典型的な例である。いずれの実験系でも、それぞれの役割を果たす細胞が、どのように建築資材（骨片・AC）と相互作用するのか、を明らかにすることが目的である。棒状構造の動態を記録できる３Dイメージングの装置と、細胞との物理的な相互作用を計算するシミュレータにより、細胞による体の「建築」原理を解明したい。
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| 研究成果の概要 |
ゼブラフィッシュのヒレとカワカイメンの形態形成過程では、細胞が、直線状の針状構造の組み立てて足場を作る。細胞が、その整然とした作業を、どうやって行うのかを解明するのが目的である。近藤チームは魚のヒレにおいて、アクチノトリキアの製造、移動、整列を行う細胞を特定し、一部の工程を、インビトロで再現することに成功した。また、アクチノトリキアの平面上の整列が、ヒレを背腹軸方向に進展させる力となっていることを明らかにした。船山チームは、骨片細胞の挙動を解析する手法を得るために、細胞種選択的な遺伝子導入法を開発に一部成功した。また、芽球の形成における骨片と細胞の役割を一部解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生物の形態を作る原理の解明は、形態学における究極の目的である。しかし、現状では、初期発生期の形態形成に研究が集中しており、成体の形ができる原理はほとんど解っていない。この研究では、「針状構造の組み立て」という現象に着目して、その原理の解明を目指した。発見された細胞の仕組みは、極めてユニークであり、発生学における新しい概念を創出するとともに、将来的には産業応用にも役に立つと考える。
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