• 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

分岐形成を生み出す細胞動態を実験-理論相互連動によって解明する

公募研究

研究領域上皮管腔組織の形成・維持と破綻における極性シグナル制御の分子基盤の確立
研究課題/領域番号 26112714
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(系)研究科(研究院), 助教 (30523790)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード形態形成 / 数理モデル / 上皮 / 座屈 / 肺 / FGF10 / Wnt / 頂端収縮 / 発生
研究実績の概要

上皮組織が特徴的形態を形成する過程について、マウス胎仔由来の腺様期の肺上皮組織片をFGF10添加マトリゲル中で培養し、どのようにFGF10に応答しているか調べました(未発表)。その結果、肺上皮のFGF10取り込み量は広範囲のFGF10濃度に対して高感度に変化することを明らかにしました。またFGF10下流のMAPキナーゼであるERKの活性は、FGF10濃度のみならず上皮組織の形状(厚みおよび曲率)によっても変化していました。さらにFGF10と形状に依存的なERK活性亢進の感受性は、胎生13.5日肺では顕著で、胎生14.5日に減弱することが分かりました。以上の実験結果から細胞応答と組織形状とを対応付け、肺に特徴的な構造の制御メカニズムを予測するためのツールとして、2つの数理モデルを構築しました(未発表)。まず、組織の曲率に依存して細胞増殖と走化性が変化すると仮定したモデルを構築し、感受性に応じて分岐頻度が変わることを見出しました。このことから、発生過程でFGF感受性が変化することにより、先端ほど細かい分岐構造が生み出されるという理論的予測を得ました。次に、組織の厚みについては、大阪大学麓勝己助教との共同研究として、同氏が見出したWnt依存的頂端収縮による分岐調節メカニズムを説明するべく、細胞間の力学的相互作用を表現する数理モデルを構築しました(投稿準備中)。このモデルから、細胞形状を変化させる力が組織の分岐形成を引き起こすことを説明できました。さらに管状期から嚢状期にかけての細胞と組織形状の変化についても実験的に示唆された細胞内骨格制御の重要性を支持する理論的予測を得ました。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [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 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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] 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 実績報告書
  • [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 実績報告書
  • [学会発表] Observation of FGF response in lung epithelium and modeling for branching morphogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      Hisako Takigawa-Imamura
    • 学会等名
      The second international meeting for epithelial tubulology
    • 発表場所
      神戸国際展示場(神戸市)
    • 年月日
      2015-08-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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
      48th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 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 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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