研究室 -Laboratry-

上野グループ

研究課題名 組織の折りたたみと管形成の力学制御 -神経管形成をモデルとして-
研究代表者 上野 直人(基礎生物学研究所・教授)
研究分担者 鈴木 誠(基礎生物学研究所・助教)
連携研究者 小山 宏史(基礎生物学研究所・助教)
目的 本研究では、胚が母胎外で発生しその観察や胚操作が容易なアフリカツメガエルを用いて、脳・脊髄の原基である神経管が神経外胚葉のシートから管を形成する過程における細胞・組織の力学制御機構を明らかにする。我々はすでに、前新学術領域研究「秩序形成ロジック(略称)」において、神経管形成に関わる分子群や、細胞骨格のリモデリングによる細胞変形や活発な細胞移動が管の完全な閉鎖に必要であることを明らかにしてきた(Development誌などに発表)。本研究では、さらにライブイメージングによる細胞変形のリアルタイム解析、領域内共同研究によって力の実測、レーザー焼灼法による力の推定などによって、組織リモデリングにおける力学制御機構について明らかにする。また、細胞変形、細胞移動によって生成される組織、胚内の力を考慮した数理モデルを構築し、シミュレーション結果を再び胚を用いた実験によって循環的に検証しながら、3D形態形成の原理を明らかにする。
期待される成果 さまざまな器官形成に共通する「折り畳み構造を介した3D形態形成」という形作りの基本原理や、その破綻による形態形成異常の原因に迫ることができる。
班員との連携 数理モデルの構築・シミュレーションは、すでに井上と連携し進めており、その結果に基づいた検証実験も行っている。また、神経管閉鎖時の力の計測については、装置開発も含めて松本と共同して進める。
Webサイト http://www.nibb.ac.jp/morphgen/
組織の折りたたみと管形成の力学制御 -神経管形成をモデルとして-

平成27年度〜31年度 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究(研究領域提案型)生物の3D形態を構築するロジック

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