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ゼブラフィッシュ側線器官形成における細胞相互作用を利用した時間制御機構

公募研究

研究領域脳構築における発生時計と場の連携
研究課題/領域番号 17H05768
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
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

別所 康全  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70261253)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード発生 / ゼブラフィッシュ / 側線器官 / 時間制御 / 神経 / ライブイメージング
研究実績の概要

多細胞生物のそれぞれの細胞は、外部のシグナルを内在するゲノムに照らし合わせてふるまい、組織や器官は、それを構成する細胞の相互作用で自律的に形成される。したがって、組織や器官の発生の時空間的制御機構は単純な遺伝学では解明できず、細胞の社会的な相互作用に着目する必要がある。本研究では水流を感知する器官であるゼブラフィッシュ側線器官の形成をモデル系として、時間制御を利用した形づくりの新たなメカニズムを明らかにする。これまで明らかになっている唯一の発生過程の時間制御である体節形成では、細胞内に計時システムがあったが、側線器官形成では、細胞の社会的な相互作用が計時器官として機能しているというアイデアであり、新たな計時システムの解明を目指した。
ゼブラフィッシュ側線器官原基と体節との相互作用をライブイメージング法を用いて観察し、側線器官原基が通る経路を詳細に検討した。体節の最内側のadaxial細胞がmuscle pioneer細胞することを抑制すると、正常な細胞移動経路から外れるが、後方への移動は保たれることが明らかになった。
また、側線器官原基が移動している間に、アセチルコリン阻害剤を用いて神経伝達を遮断すると、側線器官原基からそれぞれの側線器官が分離するタイミングが早くなるという結果を得た。このことから側線器官原基を神経支配している遠心性神経のアセチルコリンを介した神経伝達が、側線器官の発生の時間制御をおこなっていることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

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

  • [雑誌論文] Noise-resistant developmental reproducibility in vertebrate somite formation2019

    • 著者名/発表者名
      Honda N*, Akiyama R, Sari DWK, Ishii S, Bessho Y and Matsui T
    • 雑誌名

      PLoS Computational Biology

      巻: 15(2) 号: 2 ページ: e1006579-e1006579

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1006579

    • NAID

      120006553009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Replicative senescent human cells possess altered circadian clocks with a prolonged period and delayed peak-time2019

    • 著者名/発表者名
      Rezwana Ahmed, Atsushige Ashimori, Satoshi Iwamoto, Takaaki Matsui, Yasukazu Nakahata, and Yasumasa Bessho
    • 雑誌名

      Aging (Albany NY)

      巻: 11 号: 3 ページ: 950-973

    • DOI

      10.18632/aging.101794

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Size-reduced embryos reveal a gradient scaling-based mechanism for zebrafish somite formation2018

    • 著者名/発表者名
      Ishimatsu Kana、Hiscock Tom W.、Collins Zach M.、Sari Dini Wahyu Kartika、Lischer Kenny、Richmond David L.、Bessho Yasumasa、Matsui Takaaki、Megason Sean G.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 ページ: 161257-161257

    • DOI

      10.1242/dev.161257

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pulsed-laser-activated impulse response encoder (PLAIRE): detection of core-shell structure of biomimetic micro gel-sphere2018

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Yasukuni, Daiki Minamino, Tei Watanabe,Sohei Yamada, Takanori Iino, Yasumasa Bessho, Takaaki Matsui, Yoichiroh Hosokawa
    • 雑誌名

      Applied Physics A volume

      巻: 124 号: 9 ページ: 592-592

    • DOI

      10.1007/s00339-018-2016-4

    • NAID

      120006537412

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Presomitic mesoderm-specific expression of the transcriptional repressorHes7is controlled by E-box, T-box, and Notch signaling pathways2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Shinichi、Nakahata Yasukazu、Kohno Kenji、Matsui Takaaki、Bessho Yasumasa
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 293 号: 31 ページ: 12167-12176

    • DOI

      10.1074/jbc.ra118.003728

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ERK Activity Dynamics during Zebrafish Embryonic Development2018

    • 著者名/発表者名
      Wong Kah-Loon、Akiyama Ryutaro、Bessho Yasumasa、Matsui Takaaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 1 ページ: 109-109

    • DOI

      10.3390/ijms20010109

    • NAID

      120006555362

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time-lapse observation of stepwise regression of Erk activity in zebrafish presomitic mesoderm.2018

    • 著者名/発表者名
      Sari DWK, Akiyama R, Naoki H, Ishijima H, Bessho Y, Matsui T
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 4335-4335

    • DOI

      10.1038/s41598-018-22619-9

    • NAID

      120006555360

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] A role of extracellular environment in collective migration of organ progenitors.2018

    • 著者名/発表者名
      Ryutaro Akiyama, Akari Karaiwa, Yasumasa Bessho, Takaaki Matsui
    • 学会等名
      2nd Scientific Communication in Fisheries and Marine Sciences (SCiFiMaS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Noise-resistant developmental reproducibility in vertebrate somite formation2018

    • 著者名/発表者名
      本田直樹, Dini WK Sari, 秋山 隆太郎, 石井信, 別所 康全, 松井 貴輝
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会・第51回日本発生生物学会 合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Circadian Period extension due to impairment of NAD+/PARP12018

    • 著者名/発表者名
      Atsushige Ashimori, Yasukazu Nakahata, Takaaki Matsui, Yasumasa Bessho
    • 学会等名
      International Symposium on Biological Rhythms (JSC国際シンポジウム)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ胚の原腸陥入における細胞競合様現象の解析2018

    • 著者名/発表者名
      秋山 隆太郎, 山田 壮平, 別所 康全, 細川 陽一郎, 松井 貴輝
    • 学会等名
      第8回細胞競合コロキウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Developmental dynamics in the lateral line organ formation in zebrafish2017

    • 著者名/発表者名
      Bessho Y
    • 学会等名
      International Conference on Biosciences (IcoBio)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-01-27  

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