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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Modeling of 3D morphogenesis through rotational and collective cell migration

Planned Research

Project AreaDiscovery of the logic that establishes the 3D structure of organisms
Project/Area Number 15H05859
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

武田 洋幸  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80179647)

Project Period (FY) 2015-06-29 – 2020-03-31
Keywordsゼブラフィッシュ / 体節形成 / 3次元 / シミュレーション / 形態形成
Outline of Annual Research Achievements

ゼブラフィッシュ胚の体節の伸長が細胞の集団回転運動によって促進されるメカニズムをより詳細に調べるうえで以下のような細胞速度の測定に関する問題が新たに判明したため、今年度は測定方法を再検討した。
細胞の移動速度の算出には各時刻における細胞の座標を用いるが、胚の成長などに伴って視野が次第にずれていく場合は、通常であれば何らかのランドマークを基準点と定めるなどの補正を行ったうえで座標を算出するのが一般的である。本解析においても、これまでは体節の重心位置を基準点とすることで細胞の速度を算出していた。しかしこの方法に基づいた細胞速度は体節全体が時間とともに形態変化していくことによる影響を強く受けてしまうことが分かったため、1)体節の外部に位置する組織学的なランドマーク(体節と脊索の接点)を基準点に採用する、2)体節の長軸を中心とする円筒座標を用いて回転速度を求める、3)体節全域に座標系を設定する代わりに、体節前方領域、側方領域などの局所的な領域に座標系を設定し、領域ごとの細胞速度を算出する、という手法により細胞の移動速度が算出できるかどうかを検討した。その結果、体節の各領域において局所的に速度を算出し比較する方法が、目測による結果ともっともよく一致するということが明らかとなった。
現在、本方法を用いて細胞の移動速度を再度評価しているところであり、結果が確認でき次第本成果を論文として投稿する予定である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] COS, Heidelberg University(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      COS, Heidelberg University
  • [Journal Article] Noonan syndrome-associated biallelic LZTR1 mutations cause cardiac hypertrophy and vascular malformations in zebrafish2020

    • Author(s)
      Yu Nakagama, Norihiko Takeda, Seishi Ogawa, Hiroyuki Takeda, Yoshiyuki Furutani, Toshio Nakanishi, Tatsuyuki Sato, Yoichiro Hirata, Akira Oka, Ryo Inuzuka
    • Journal Title

      Molecular Genetics & Genomic Medicine

      Volume: 8(3) Pages: e1107

    • DOI

      10.1002/mgg3.1107

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Horizontal Boundary Cells, a Special Group of Somitic Cells, Play Crucial Roles in the Formation of Dorsoventral Compartments in Teleost Somite2019

    • Author(s)
      Kota Abe, Atsuko Shimada, Sayaka Tayama, Hotaka Nishikawa, Takuya Kaneko, Sachiko Tsuda, Akari Karaiwa, Takaaki Matsui, Tohru Ishitani, Hiroyuki Takeda
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 27 Pages: 928-939

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.03.068.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Wnt11r is a myotome dorsalization factor during somite differentiation2020

    • Author(s)
      Ann Kathrin Heilig, Atsuko Shimada, Ryohei Nakamura, Toru Kawanishi, Jochen Wittbrodt, Hiroyuki Takeda
    • Organizer
      The 26th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coordinated growth of midline tissues in the zebrafish body axis elongation2020

    • Author(s)
      Toru Kawanishi, HIroyuki Takeda, Sean Megason
    • Organizer
      53rd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coordinated growth of midline tissues in the zebrafish axis elongation2019

    • Author(s)
      2.Toru Kawanishi T, HIroyuki Takeda
    • Organizer
      52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biology
  • [Presentation] Zic1/Zic4 mediate between canonical Wnt signaling and Wnt11r during somite differentiation2019

    • Author(s)
      Ann Kathrin Heilig, Atsuko Shimada, Ryohei Nakamura, Jochen Wittbrodt, Hiroyuki Takeda
    • Organizer
      52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biology
  • [Presentation] Zic1/Zic4 mediate between canonical Wnt signaling and Wnt11r during somite differentiation2019

    • Author(s)
      Ann Kathrin Heilig, Atsuko Shimada, Ryohei Nakamura, Jochen Wittbrodt, Hiroyuki Takeda
    • Organizer
      2nd JSDB-GfE Young scientist exchange meeting
  • [Remarks] 東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻動物発生学研究室

    • URL

      http://www.bs.s.u-tokyo.ac.jp/~hassei/index.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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