• 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

モルフォゲンに依存しない上皮の配向した力学的拘束による肢芽の伸長機構の解明

公募研究

研究領域生物の3D形態を構築するロジック
研究課題/領域番号 16H01444
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋大学

研究代表者

鈴木 孝幸  名古屋大学, 理学研究科, 講師 (40451629)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード形態形成 / 器官形成 / 位置決定 / 発生 / システム生物学 / 3次元 / 発生・分化 / 肢芽 / 階層 / 発生分化 / 細胞組織 / シグナル伝達
研究実績の概要

私たちヒトを含む脊椎動物の体の形は発生中に上皮と上皮直下の未分化な間充織によって3次元の形態として形作られ、その後内部に骨格のパターンが形成されることで特徴付けられる。これまで発生生物学分野における3次元の形態形成メカニズムの研究は、上皮などの単一組織で且つ共焦点顕微鏡を用いて観察が出来る、局所的な細胞動態に着目した研究がほとんどである。しかしながら脊椎動物の多くの器官は由来の異なる組織同士が相互作用しながら協調して発生することにより、巨視的な3次元の形態として形作られる。すなわち、異なる組織同士の協調的発生メカニズムこそが脊椎動物における3次元の形態形成の本質であるといえる。
本研究では当該領域における2年間の公募研究の成果として、由来の異なる肢芽(手足の原器)の組織と脊椎骨(背骨)になる組織同士が、分泌因子を介して位置関係を維持しながら協調して後肢周辺の3次元の形態を構築する新しい発生メカニズムを発見し、これをanatomical integration(解剖学的統合)システムと命名した(Matsubara et al., Nature Eco&Evol., 2017)。これは申請者が世界で初めて提示した、器官と器官(組織と組織)の間のマクロな3次元の形態を構築する新しい発生システムの概念である。本研究成果は、NHKを始めとするテレビ2社、新聞5社、海外のメディア10社から報道された。
また肢芽の3次元の伸長メカニズムに関する実験では、計画班の松本先生との共同研究により、肢芽の上皮を単離後上皮細胞を引っ張ると、activeに上皮細胞が引っ張り返すと言う結果を引っ張り試験機により得た。また計画班の上野先生との共同研究により、上皮細胞の内部には、遠近軸方向より前後軸方向に沿った異方的な力がかかっていることが判明し力の発生源としてミオシンの関与が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 1.Anatomical integration of the sacral-hindlimb unit coordinated by GDF11 underlies variation in hindlimb positioning in tetrapods.2017

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Y., Hirasawa T., Egawa S., Hattori A., Suganuma T., Kohara Y., Nagai T., Tamura K., Kuratani S., Kuroiwa A., Suzuki T
    • 雑誌名

      Nature Ecology and Evolution

      巻: 1 号: 9 ページ: 1392-1399

    • DOI

      10.1038/s41559-017-0247-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A quantitative approach to understanding vertebrate limb morphogenesis at the macroscopic tissue level.2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki T., Morishita Y
    • 雑誌名

      Curr Opin Genet Dev.

      巻: 45 ページ: 108-114

    • DOI

      10.1016/j.gde.2017.04.005

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transgene Introduction into the Chick Limb Bud by Electroporation.2017

    • 著者名/発表者名
      Ueda S., Suzuki T., Tanaka M.
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol.

      巻: 1650 ページ: 203-208

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-7216-6_13

    • ISBN
      9781493972159, 9781493972166
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Upstream regulation for initiation of restricted Shh expression in the chick limb bud.2017

    • 著者名/発表者名
      Haruka Matusbara
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 417-430

    • DOI

      10.1002/dvdy.24493

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inactivation of Sonic Hedgehog Signaling and Polydactyly in Limbs of Hereditary Multiple Malformation, a Novel Type of Talpid Mutant.2016

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Y, Nakano M, Kawamura K, Tsudzuki M, Funahashi JI, Agata K, Matsuda Y, Kuroiwa A, Suzuki T.
    • 雑誌名

      Front Cell Dev Biol.

      巻: 149 ページ: 1-10

    • 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] Efficient harvesting methods for early-stage snake and turtle embryos2016

    • 著者名/発表者名
      Matsubara Y, Kuroiwa A, Suzuki T.
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 58 号: 3 ページ: 241-249

    • DOI

      10.1111/dgd.12278

    • 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
  • [学会発表] Anatomical integration of the sacral-hindlimb unit coordinated by secreted factor, GDF11, underlies variation in hindlimb positioning in tetrapods2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Matsubara, Tatsuya Hirasawa, Shiro Egawa, Ayumi Hattori, Takaya Suganuma, Yuhei Kohara, Tatsuya Nagai, Koji Tamura, Shigeru Kuratani, Atsushi Kuroiwa & Takayuki Suzuki
    • 学会等名
      第50回 日本発生生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 四肢動物における後肢の位置の多様性を生み出す発生メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木孝幸、松原由幸、平沢達矢、江川史朗、服部亜由美、菅沼貴也、小原裕平、永井達也、田村宏治、倉谷滋、黒岩厚
    • 学会等名
      第19回 日本進化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anatomical integration of the sacral-hindlimb unit coordinated by secreted factor, GDF11, underlies variation in hindlimb positioning in tetrapods2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Matsubara, Tatsuya Hirasawa, Shiro Egawa, Ayumi Hattori, Takaya Suganuma, Yuhei Kohara, Tatsuya Nagai, Koji Tamura, Shigeru Kuratani, Atsushi Kuroiwa & Takayuki Suzuki
    • 学会等名
      第40回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anatomical integration of the sacral-hindlimb unit coordinated by GDF11 enables the evolutionary diversification of hindlimb positioning in tetrapods2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Suzuki
    • 学会等名
      The 22nd International Conference of Zoology
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 分子第5講座

    • URL

      https://nagoyaumb5.wixsite.com/morphogenesis/kuroiwalabohome

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Developmental Morphogenesis

    • URL

      http://bunshi5-bio-nagoya-u.businesscatalyst.com/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-26   更新日: 2019-03-07  

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