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2017 年度 実績報告書

生物の3D形態を構築するロジック

総括班

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 15H05856
研究機関大阪大学

研究代表者

近藤 滋  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (10252503)

研究分担者 芳賀 永  北海道大学, 先端生命科学研究院, 教授 (00292045)
秋山 正和  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (10583908)
松本 健郎  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30209639)
上野 直人  基礎生物学研究所, 形態形成研究部門, 教授 (40221105)
松野 健治  大阪大学, 理学研究科, 教授 (60318227)
武田 洋幸  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80179647)
井上 康博  京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 准教授 (80442929)
大澤 志津江  京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (80515065)
研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2020-03-31
キーワードCTスキャン / 班会議 / 合宿
研究実績の概要

昨年度までの主な共用設備としては、レーザー顕微鏡、ライトシート顕微鏡、2台の3Dプリンター、さらに3Dの計算ソフトを購入し、班員全体の共用設備として活用してきた。それぞれの運用にかかる経費は、各班員に分配している。今年度は、より3Dの形態に特化したデータ取得システムとして、X線マイクロCT装置(ブルカ製・スカイスキャン1172)を購入し、共用の機器として運用を開始した。この装置は一括購入すると2600万円するため、本年度から3年間で支払いを分割している。設置場所は、大阪大学生命機能研究科の近藤研究室である。すでに、大阪大学の近藤研究室、松野研究室の研究に不可欠なものとなっている。これまで、京都府産業技術センターの装置を使用していたが、1サンプルで、約15000円の費用が発生していた。運用開始後100日で100サンプル以上のデータ取得を行っており、十分に投資する価値はあったと考えている。運用は、近藤研究室内にオペレータを配置し、全班員の要求に答えられるようにシステムを整えた。メーカーの不備により、納入が3か月ほど遅れたため、初期の運用システム構築にかかる人件費約100万円を平成30年度に繰り越して執行した。
その他の総括班費の使途は、通常年度と同じく、全体を統括する事務員の給与、班会議、2回行う合宿費とそれに伴う旅費などである。
班会議は、計画班員が2名所属する北海道大学内にて、6月に行った。約150名の参加者があり、活発な議論が行われた。
夏冬の合宿に関しては、人数が増えすぎた前年度の反省から、人数を絞り、淡路島で約40名を集めて行った。一人当たりの発表時間を2時間以上取れたことで、十分な議論がなされたと考える。30

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

班員間の共同研究の状況は非常に活発であり、総括班の活動は順調に推移していると考えている。唯一、班のHPの機能充実が、当初の計画と比較して遅れていることを、調査官より指摘されており、その点を今後改善したいと考えている。残りの時間が少なくなってきているが、本研究費で支援された機器等は基本的にすべての班員間で共用出る状態を、今後も維持したいと考えているため、この作業は必須である。問題は、カスタムのシステムを構築する際の費用が1000万円単位でかかるうえに、その機能が果たして満足のいくものであるかどうかに確信が持てないことである。最近、非常に簡便にHPをつくれるサービスが出てきており、それをうまく活用することで、必要なものを安価で構築したいと考えている。

今後の研究の推進方策

最終年度は、大きな機器の購入はせず、総括班の活動はこれまでに構築したシステムの運用を中心に行っていく。CTスキャン購入費の支払いは平成31年度で終了するが、その後も大阪大学に置き、共用の設備として「旧」班員すべてが使える状況を維持する予定である。現時点で、班員間に非常にたくさんの共同研究が存在していることから、新学術による研究費が無くなった後でも研究組織としての存在を維持するメリットは大きい。HPはそのために不可欠のものであるため、業者に頼らずに、良いものを構築する必要があると考えている。ひとつの方策が、wixという非常に高機能なHPを簡便に作るサービスの利用であり、その使い勝手等を、大阪大学近藤研究室のHPを通して、現在確認している状況である。半年使ってみた結果、特に、情報の更新が非常に楽であることから、班全体のHPシステムとして利用する方向で検討を進めている。

  • 研究成果

    (60件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 10件、 招待講演 14件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      シンガポール国立大学
  • [国際共同研究] Harvard Medical School(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Harvard Medical School
  • [国際共同研究] Heiderberg University(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Heiderberg University
  • [雑誌論文] Local distribution of collagen fibers determines crack initiation site and its propagation direction during aortic rupture2018

    • 著者名/発表者名
      Sugita S, Matsumoto T
    • 雑誌名

      Biomechanics and Modeling in Mechanobiology

      巻: 17 ページ: 577-587

    • DOI

      10.1007/s10237-017-0979-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular calcium signal at the leading edge regulates mesodermal sheet migration during Xenopus gastrulation2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Kentaro、Yamamoto Takamasa S.、Ueno Naoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 2433

    • DOI

      10.1038/s41598-018-20747-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Zic Genes in Teleosts: Their Roles in Dorsoventral Patterning in the Somite2018

    • 著者名/発表者名
      Abe K., Kawanishi T., Takeda H.
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: 1046 ページ: 141-156

    • DOI

      10.1007/978-981-10-7311-3_8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell Extrusion: A Stress-Responsive Force for Good or Evil in Epithelial Homeostasis2018

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa S, Vaughen J, Igaki T
    • 雑誌名

      Developmental Cell

      巻: 44 ページ: 284-296

    • DOI

      10.1016/j.devcel.2018.02.007.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wingless signaling regulates winner/loser status in Minute cell competition2018

    • 著者名/発表者名
      Akai N, Igaki T, Ohsawa S
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 23 ページ: 234-240

    • DOI

      10.1111/gtc.12568.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complex furrows in a 2D epithelial sheet code the 3D structure of a beetle horn2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuda K, Gotoh H, Tajika Y, Sushida T, Aonuma H, Niimi T, Akiyama M, Inoue Y and Kondo S
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7, Article number: 13939 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14170-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mathematical Model of Collective Cell Migrations Based on Cell Polarity2017

    • 著者名/発表者名
      M. Akiyama, T. Sushida, S. Ishida, H. Haga
    • 雑誌名

      Dev. Growth Differ

      巻: 59 ページ: 471-490

    • DOI

      10.1111/dgd.12381

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of surface topography and stiffness distribution on cross section of Xenopus laevis tailbud for estimation of mechanical environment in embryo2017

    • 著者名/発表者名
      Murakami F, Ando Y, Miyagi A, Sugita S, Ueno N, Matsumoto T
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 59 ページ: 434-443

    • DOI

      10.1111/dgd.12372

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel patterned magnetic micropillar array substrate for analysis of cellular mechanical responses2017

    • 著者名/発表者名
      Nagayama K, Inoue T, Hamada Y, Matsumoto T
    • 雑誌名

      J Biomechanics

      巻: 65 ページ: 194-202

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2017.10.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genes coding for cyclin-dependent kinase inhibitors are fragile in Xenopus2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Toshiaki、Ochi Haruki、Takahashi Shuji、Ueno Naoto、Taira Masanori
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 426 ページ: 291~300

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2016.06.019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Left-right asymmetric morphogenesis in Drosophila and other invertebrates: the discovery of intrinsic cell chirality and its functions.2017

    • 著者名/発表者名
      Inaki, M., Yang L. J., and Matsuno K.
    • 雑誌名

      Reviews in Cell Biology and Molecular Medicine

      巻: Volume 3, Issue 1. ページ: -

    • DOI

      org/10.1002/3527600906.mcb.201700003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical role of the spatial patterns of contractile cells in invagination of growing epithelial tissue2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Inoue, Tadashi Watanabe, Satoru Okuda, Taiji Adachi
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 59 ページ: 444-454

    • DOI

      10.1111/dgd.12374

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The ligand Sas and its receptor PTP10D drive tumour-suppressive cell competition2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto M, Ohsawa S, Kunimasa K, Igaki T
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 542 ページ: 246-250

    • DOI

      10.1038/nature21033.

    • 査読あり
  • [学会発表] Biologically Inspired Topology Optimization Model with a Local Density Penalization2018

    • 著者名/発表者名
      Misaki Sakashita
    • 学会等名
      9th Vienna International Conference on Mathematical Modelling
  • [学会発表] 細胞集団に自発的な3次元形態形成を促す培養技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      芳賀 永,古澤 和也
    • 学会等名
      帝人21世紀フォーラム
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の集団運動と3次元形態形成2018

    • 著者名/発表者名
      芳賀 永
    • 学会等名
      AIMaP研究会「反応拡散系と実験の融合」
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の基質牽引力と基質の粘弾性がもたらす上皮細胞の集団運動と3D形態形成2018

    • 著者名/発表者名
      芳賀 永
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 魚類の椎骨側部にある梁状構造ができる原理2017

    • 著者名/発表者名
      坂下 美咲
    • 学会等名
      第37回日本骨形態計測学会
  • [学会発表] Exclusion mechanisms among pigment cells in zebrafish pattern formation2017

    • 著者名/発表者名
      澤田 莉沙
    • 学会等名
      第23回小型魚類研究会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュの色素細胞において細胞集団サイズを制御するギャップジャンクションサーキットの探索2017

    • 著者名/発表者名
      臼居 優
    • 学会等名
      日本動物学会第88大会
  • [学会発表] 魚類脊椎骨の 3 次元形態形成の研究2017

    • 著者名/発表者名
      坂下 美咲
    • 学会等名
      日本動物学会第88大会
  • [学会発表] A simple logic gererating the positional information in organisms2017

    • 著者名/発表者名
      近藤 滋
    • 学会等名
      北海道大学電子科学研究所国際シンポジウム「極」
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ模様形成における色素細胞の2種類の排除メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      澤田 莉沙
    • 学会等名
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [学会発表] 魚類ヒレ骨格形成に必須なコラーゲン結晶の自律的合成メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      黒田 純平
    • 学会等名
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [学会発表] コラーゲン結晶の配向が誘導するひれ骨のかたち2017

    • 著者名/発表者名
      中川 日々紀
    • 学会等名
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [学会発表] カブトムシ角原基における細胞シート折りたたみ構造について2017

    • 著者名/発表者名
      足立 晴彦
    • 学会等名
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [学会発表] ゼブラフィッシュの模様形成において、黒色素胞の集団サイズを制御するギャップジャンクションサーキットの探索2017

    • 著者名/発表者名
      臼居 優
    • 学会等名
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [学会発表] The complex furrows on the horn primordia2017

    • 著者名/発表者名
      松田 佳祐
    • 学会等名
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [学会発表] 魚類の鰭骨を直線的に形成するコラーゲン結晶の機能2017

    • 著者名/発表者名
      丸田 尚道
    • 学会等名
      Conbio2017(2017年度生命科学系学会合同年次大会)
  • [学会発表] How to Present an Unbelievable Experimental Result2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kondo
    • 学会等名
      Gordon Research Conference-Visualization in Science & Education
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A new simpler version of Turing model that does not depend on any specific celluar mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kondo
    • 学会等名
      The BIRS workshop "Mathematics for Developmental Biology"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Epithelial cell polarity essential for collective migration and 3D morphogenesis of cell sheets2017

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Haga
    • 学会等名
      The 18th RIES-HOKUDAI International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 基底膜に覆われた細胞群の回転運動を表現するための数理モデル2017

    • 著者名/発表者名
      須志田隆道,森瞳,石田すみれ,古澤和也,芳賀永,秋山正和
    • 学会等名
      2017年度応用数学合同研究集会
  • [学会発表] Estimation of flow-induced deformation of glycocalyx layer on vascular endothelial cells: Comparison of three methods2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T, Takahashi Y, Owaki Y, Nagayama K
    • 学会等名
      5th Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Estimation of shear deformation of glycocalyx layer on vascular endothelial cells in response to fluid flow2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T, Takahashi Y, Owaki Y, Nagayama K
    • 学会等名
      The Third International Symposium on Mechanobiology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Novel Membrane Invagination Controls Oriented Cell Division in Ascidian Embryo2017

    • 著者名/発表者名
      Naoto Ueno
    • 学会等名
      18th International Congress of Developmental Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chiral cell sliding drives left-right asymmetric organ twisting2017

    • 著者名/発表者名
      Mikiko Inaki, Hisao Honda, Kenji Matsuno
    • 学会等名
      The 4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference
  • [学会発表] 上皮細胞組織変形の三次元シミュレーションを用いたショウジョウバエ消化管の左右非対称な捻転を引き起こす細胞変形の素過程の同定2017

    • 著者名/発表者名
      稲木美紀子、大久保明野、須志田隆道、秋山正和、井上康博、松野健治
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] Cell chirality drives left-right asymmetric morphogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Matsuno
    • 学会等名
      第69回日本細胞生物学会大会
  • [学会発表] 細胞が示すキラリティがからだの左右非対称性をつくる2017

    • 著者名/発表者名
      松野健治
    • 学会等名
      日本動物学会第99回富山大会
  • [学会発表] ショウジョウバエ血球細胞が示す細胞質動態のキラリティ2017

    • 著者名/発表者名
      笹村剛司、栗栖大祐、秋山正和、松野健治
    • 学会等名
      日本動物学会第99回富山大会
  • [学会発表] Cell chirality drives left-right asymmetric development2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Matsuno
    • 学会等名
      Annual International Seminar on Trends in Science and Science Education 2017, State University of Medan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cell chirality drives left-right asymmetric development2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Matsuno
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Mechanobiology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞質流動の計測による細胞キラリティ形成機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      栗栖大祐、笹村剛司、松野健治
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] ショウジョウバエ胚上皮細胞のキラルなねじれによる管状上皮組織の捻転機構2017

    • 著者名/発表者名
      大久保明野、稲木美紀子、須志田隆道、秋山正和、井上康博、松野健治
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] 上皮細胞組織変形の三次元シミュレーションを用いたショウジョウバエ消化管の左右非対称な捻転を引き起こす細胞変形の素過程の同定2017

    • 著者名/発表者名
      稲木美紀子、大久保明野、須志田隆道、秋山正和、井上康博、松野健治
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [学会発表] Chiral cell sliding drives left-right asymmetric organ twisting2017

    • 著者名/発表者名
      Inaki M, Honda H, Matsuno K
    • 学会等名
      Mechanical forces in biology, Heidelberg, Germany
    • 国際学会
  • [学会発表] Chiral cell sliding drives left-right asymmetric organ twisting2017

    • 著者名/発表者名
      Inaki M, Honda H, Matsuno K
    • 学会等名
      European Drosophila Research Conference, London, UK
    • 国際学会
  • [学会発表] Cellular and molecular mechanisms for the establishment of the lifelong dorsoventral compartment boundary in the teleost trunk2017

    • 著者名/発表者名
      Kota abe, Sayaka tayama, Sachiko Tsuda, Atsuko Shimada, Hiroyuki Takeda
    • 学会等名
      18th International Congress of Developmental Biology
  • [学会発表] 3D analysis of zebrafish somite morphogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Yue Tong, Kyouhei Kunifuji, Haruka Iritani, Harunobu Kametani, Atsuko Shimada, Hiroyuki Takeda
    • 学会等名
      日本発生生物学会第50回大会
  • [学会発表] Cellular and molecular mechanisms for the establishment of the dorsal and ventral compartments in the teleostsomite2017

    • 著者名/発表者名
      Kota Abe, Sayaka Tayama, Sachiko Tsuda, Atsuko Shimada, Hiroyuki Takeda
    • 学会等名
      日本発生生物学会第50回大会
  • [学会発表] 細胞ターンオーバーを介した発生ロバストネスの遺伝的基盤2017

    • 著者名/発表者名
      大澤 志津江、赤井 菜々美、井垣 達吏
    • 学会等名
      ConBio2017シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 上皮の恒常性維持を司る細胞競合の分子基盤2017

    • 著者名/発表者名
      大澤 志津江
    • 学会等名
      第29回高遠・分子生物学シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] ショウジョウバエ成虫原基から外部形態への変形を制御するメカニズムの解明2017

    • 著者名/発表者名
      柳田 晃佑、中山 萌美、井垣 達吏、大澤 志津江
    • 学会等名
      ConBio2017
  • [備考] 「生物の3D形態を構築するロジック」ホームページ

    • URL

      http://www.3d-logic.jp/index2.html

  • [備考] 3D MORPHOLOGIC

    • URL

      http://www.3d-logic.jp/en/

  • [学会・シンポジウム開催] The 4th Asia-Pacific Drosophila Research Conference2017

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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