• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実績報告書

隣接する細胞集団間に働く力学とパターン形成

公募研究

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
研究課題/領域番号 23127513
研究機関京都大学

研究代表者

杉村 薫  京都大学, 物質ー細胞統合システム拠点, 助教 (50466033)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
キーワード形態形成 / 力 / ショウジョウバエ
研究実績の概要

細胞集団の協調的振る舞いが引き起こす形態形成を理解するためには、細胞集団に働く力の定量化が必須である。平成24年度は、開発した力のベイズ推定法(Ishihara and Sugimura, 2012)について、その正確性と安定性の比較評価を行った。その結果、比較検討した3つの手法の中で、我々の力のベイズ推定法が最も正確で、かつ、画像解析エラーなどに対する安定であることがわかった (Ishihara et al., 2013; Sugimura et al., 2013)。上記の力推定法では細胞接着面を直線として取り扱っているが、細胞接着面の曲率と力の関係(ラプラス則)を考慮することで、逆問題が未決定から過決定になる。そこで、細胞接着面の曲率を考慮した、新しい力推定法を開発した。細胞接着面の曲率の大きさは組織や発生段階ごとに異なるので、力のベイズ推定法(Ishihara and Sugimura, 2012)と新しい力推定法のそれぞれが、個体発生の異なる局面の力学制御の解明に貢献できると期待される。
細胞集団の協調的振る舞いが引き起こすパターン形成として、ショウジョウバエの上皮組織の細胞競合に注目した。これまでのタイムラプス画像データ(Ohsawa et al., 2012)と比較して、より定量性の高いデータを得られるようになった。タイムラプス画像データに力推定法を適用し、推定した力の動態と細胞分裂、細胞死、細胞形態変化などの細胞レベルの動態の関係の解明に取り組んだ。

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。

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。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Comparative study of non-invasive force and stress inference in tissue.2013

    • 著者名/発表者名
      Shuji Ishihara, Kaoru Sugimura, Simon J Cox, Isabelle Bonnet, Yohanns Bella#239;che, and Francois Graner
    • 雑誌名

      European Physical Journal E

      巻: 36 ページ: 45

    • DOI

      10.1140/epje/i2013-13045-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robustness of force and stress inference in an epithelial tissue.2013

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Sugimura, Yohanns Bella#239;che, Francois Graner, Philippe Marcq, and Shuji Ishihara
    • 雑誌名

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 細胞のかたちから推定する“力”の場 生き物の形づくりをベイズ統計で解き明かす2013

    • 著者名/発表者名
      石原 秀至, 杉村 薫
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 31 ページ: 1232-1238

  • [雑誌論文] Bayesian inference of force dynamics during morphogenesis.2012

    • 著者名/発表者名
      Shuji Ishihara and Kaoru Sugimura
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 313 ページ: 201-211

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2012.08.017.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Drosophila actin regulator ENABLED regulates cell shape and orientation during gonad morphogenesis.2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Sano, Prabhat S. Kunwar, Andrew D. Renault, Vitor Barbosa, Ivan B.N. Clark, Shuji Ishihara, Kaoru Sugimura, and Ruth Lehmann
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 ページ: e52649

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0052649.

    • 査読あり
  • [学会発表] Bayesian inference of force dynamics during morphogenesis2013

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Sugimura
    • 学会等名
      RSC-iCeMS International Symposium “Cell-Material Integration and Biomaterials Science"
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2013-03-18 – 2013-03-19
  • [学会発表] Global Force Balance Promotes Ordering in Hexagonal Cell Packing2013

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Sugimura
    • 学会等名
      The 10th NIBB-EMBL Symposium 2013
    • 発表場所
      愛知県岡崎市
    • 年月日
      2013-03-17 – 2013-03-19
  • [学会発表] Global Force Balance Promotes Ordering in Hexagonal Cell Packing2013

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Sugimura
    • 学会等名
      iCeMS Symposium on Theoretical Computational Biology
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2013-03-01 – 2013-03-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Cell population-level Mechanical Control of Hexagonal Cell Packing2013

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Sugimura
    • 学会等名
      The 23rd CDB Meeting "Building multicellular systems from Cellular Cross-Talk"
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      2013-01-22 – 2013-01-23
  • [学会発表] 細胞の押し合いへし合いによる生き物の形づくりを 統計学的方法論で解き明かす2012

    • 著者名/発表者名
      杉村薫
    • 学会等名
      第5回定量生物学の会年会
    • 発表場所
      東京都目黒区
    • 年月日
      2012-11-23 – 2012-11-25
  • [学会発表] Cell population-level mechanical control of hexagonal cell packing2012

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Sugimura
    • 学会等名
      日独先端科学シンポジウム(JGFoS)
    • 発表場所
      Potsdam, Germany
    • 年月日
      2012-10-26 – 2012-10-28
  • [学会発表] The emergence of epithelial pattern through force-generating and force-responding properties of myosin2012

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Sugimura
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2012-09-22 – 2012-09-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimating dynamics of forces during morphogenesis2012

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Sugimura
    • 学会等名
      第45回日本発生生物学会年会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      2012-05-28 – 2012-05-31

URL: 

公開日: 2018-02-02  

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