• 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

植物表皮細胞壁のジグソーパズル構造形成メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 26520207
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 連携探索型数理科学
研究機関九州大学

研究代表者

今村 寿子 (滝川寿子 / 今村 寿子(滝川寿子))  九州大学, 医学研究院, 助教 (30523790)

連携研究者 朽名 夏麿  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任准教授 (70578559)
小林 亮  広島大学, 大学院理学研究科, 教授 (60153657)
三浦 岳  九州大学, 大学院医学研究院, 教授 (10324617)
研究期間 (年度) 2014-07-18 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード数理モデル / 植物細胞壁 / 葉表皮細胞 / 形態形成 / 座屈 / シロイヌナズナ / 反応拡散 / 画像解析 / 細胞間応力 / 曲げ弾性
研究成果の概要

シロイヌナズナの葉表皮細胞がジグソーパズル状に変形するメカニズムを調べるため数理モデルを構築し、細胞成長に伴い細胞壁が伸展し座屈することにより湾曲が生じるという仮説を検討した。細胞の成長とそれに伴う自由な変形が表現できる数理モデルを用いて、成長に伴う自発的な細胞の突出と陥入の形成が再現できた。細胞内骨格制御によって湾曲が生じるという従来の説に対して、局所的な細胞成長を組み込まないモデルでも突出/陥入のある複雑な細胞変形を説明できることを理論的に示した。この結果は、細胞内骨格制御因子の変異株でも細胞壁湾曲が見られることと符号し、細胞壁湾曲形成への力学的関与が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Exogenous cellulase switches cell interdigitation to cell elongation in a RIC1-dependent manner in Arabidopsis thaliana cotyledon pavement cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Higaki T, Takigawa-Imamura H, Akita K, Kutsuna N, Kobayashi R, Hasezawa S, Miura T
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 58 ページ: 106-119

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw183

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modulation of apical constriction by Wnt signaling is required for lung epithelial shape transition.2017

    • 著者名/発表者名
      Fumoto, K., Takigawa-Imamura, H., Sumiyama, K., Kaneiwa, T., and Kikuchi, A.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 144 ページ: 151-162

    • DOI

      10.1242/dev.141325

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Theoretical Model of Jigsaw-Puzzle Pattern Formation by Plant Leaf Epidermal Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Higaki, Natsumaro Kutsuna, Kae Akita, Hisako Takigawa-Imamura, Kenji Yoshimura, Takashi Miura
    • 雑誌名

      PLOS Computational Biology

      巻: 12 号: 4 ページ: e1004833-e1004833

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1004833

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 血管新生現象を利用した組織;マイクロ流路間の接続と灌流培養への取り組み2016

    • 著者名/発表者名
      梨本裕司, 國田樹, 中益朗子, 鳥澤勇介, 中山雅宗, 今村(滝川)寿子, 小寺秀俊, 西山功一, 三浦岳, 横川隆司
    • 雑誌名

      化学とマイクロ・ナノシステム

      巻: 15 ページ: 19-22

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Tooth germ invagination from cell-cell interaction: Working hypothesis on the mechanical instability2015

    • 著者名/発表者名
      Hisako Takigawa-Imamura, Ritsuko Morita, Takafumi Iwaki, Takashi Tsuji and Kenichi Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 382 ページ: 284-291

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2015.07.006

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Emergence of hierarchical structure of lung: a model and observation of cellular response to FGF2016

    • 著者名/発表者名
      Hisako Takigawa-Imamura
    • 学会等名
      2016年日本数理生物学会年会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 肺上皮FGF応答活性の測定と分岐形成数理モデル化2016

    • 著者名/発表者名
      今村(滝川)寿子
    • 学会等名
      「がん研究分野の特性等を踏まえた支援活動」公開シンポジウム
    • 発表場所
      一橋講堂(千代田区)
    • 年月日
      2016-02-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 葉表皮細胞のジグソーパズル構造形成の数理モデル2015

    • 著者名/発表者名
      今村(滝川)寿子、桧垣匠、朽名夏麿、秋田佳恵、小林亮、三浦岳
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(神戸市)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of FGF response in lung epithelium and modeling for branching morphogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Takigawa-Imamura H
    • 学会等名
      The second international meeting for epithelial tubulology
    • 発表場所
      札幌大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of FGF response in lung epithelium and modeling for branching morphogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      今村(滝川)寿子
    • 学会等名
      第48回日本発生生物学会大会(APDBN共催)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A Mathematical Model of the Jigsaw Puzzle Appearance of Arabidopsis Leaf Pavement Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Hisako Takigawa-Imamura, Natsumaro Kutsuna, Takumi Higaki, Kae Akita, Takashi Miura
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学 世田谷キャンパス
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Jigsaw Puzzle Pattern in the Epidermal Cell Wall of Leaves2014

    • 著者名/発表者名
      Hisako Takigawa-Imamura, Natsumaro Kutsuna, Takumi Higaki, Kae Akita, Takashi Miura
    • 学会等名
      The 62nd NIBB Conference
    • 発表場所
      岡崎コンファレンスセンター
    • 年月日
      2014-11-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-09-09   更新日: 2018-03-22  

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