| 研究領域 | ミクロからマクロへ階層を超える秩序形成のロジック |
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| 研究課題/領域番号 |
23127512
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 徳島大学 (2012)
国立遺伝学研究所 (2011) |
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研究代表者 |
堀川 一樹 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 特任教授 (70420247)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2012年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2011年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | イメージング / 細胞個性 / へテロ性 / 自己組織化 / ライブイメージング / マルチスケール計測 |
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| 研究実績の概要 |
パルス状の細胞内シグナルがもつ「周期」「振幅」「頻度」などの情報が細胞分化に与える影響を細胞単位で解析するため以下二つの基盤整備を行った。
1. 細胞集団が自発的に作り上げる化学信号＝（cAMP）のパルス情報をライブ計測できるFRET型指示薬として、H24年度に開発済みのcAMP指示薬の機能改良を行い、解離定数100nM-5μMでかつシグナル変化率30-90%の複数の指示薬を開発した。また、cAMP同様に細胞内信号伝達因子として機能するcGMPのFRET型指示薬を開発し、解離定数1.5μM、シグナル変化率が250%と従来の指示薬に比べ大きく性能が向上した指示薬の開発に成功した。
2. 細胞分化の程度とタイミングの集団内ヘテロ性を定量する事を目的に、pre-stalk/presporeなどの発生後期分化マーカーとtgrCなどの発生中期分化マーカーのGFPレポータ株を樹立した。全細胞数が30から1000個の範囲で異なるシステムサイズもつ細胞集団を調整し、各細胞の分化マーカーの発現強度をcell sorterで分析した。その結果、集団内での細胞分化のタイミングは全体で同調しているのではなく、同一の細胞種であってもその分化のタイミングには大きなばらつきがあることが明らかになった。さらに細胞数が100個以下の少ない集合体の場合は、分化マーカー発現強度の集団内分布はほぼ正規分布に従う一方で、細胞数100個以上の集団においてはその分布が正規分布には従わない事が明らかになった。以上の結果から、細胞数が少ないシステムでは細胞自律的なメカニズムで細胞分化が起こるが、細胞数が多いシステムでは細胞間の協調機構により分化のタイミングを調整している可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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