研究テーマ

研究テーマの詳細

研究テーマ  
  所属長名 研究テーマ詳細
  ラボ名
マウス嗅覚神経回路の3次元蛍光イメージング
imai 今井 猛 マウスなどの哺乳類は約1,000種類もの嗅覚受容体を使って匂い分子を検出していますが、その情報はまず脳の嗅球へと集約され、情報処理が行われます。本コースでは、2光子励起顕微鏡を用いて生きたマウスの嗅球のカルシウムイメージングを行い、匂い情報処理のようすを観察します。更に、透明化処理した脳サンプルを用いて蛍光イメージングを行い、神経回路の全体像を明らかにします。機能的な神経回路がどのような発生メカニズムによって成り立っているのか理解する事を目指します。採択後、参加者から行いたい実験についての提案があれば可能な範囲で対応します。
感覚神経回路形成研究チーム
発生現象を制御する遺伝子回路の人工的作製と解析
imai 戎家　美紀 私達は、生物の不思議なしくみを実際に「作る」ことで理解しようとしています。例えば多細胞生物の発生過程では、細胞同士が互いにコミュニケーションすることで、元は同じ種類の細胞が自発的に異なる細胞種へと分化します。そこで、細胞間コミュニケーションのしくみ（遺伝子回路）を培養細胞の中に再構成し、自発的な細胞分化過程が人工的に再現できるか調べています。本研究テーマでは、遺伝子回路をどうやって作るのか体験するとともに、遺伝子回路を組み込んだ細胞を用いて、その挙動をライブイメージング・FACS・シミュレーションなどで解析します。
再構成生物学研究ユニット
マウス卵母細胞における染色体分配のライブイメージング
kitajima 北島 智也
 母なる細胞である卵子は、卵母細胞が減数分裂することで生まれます。卵母細胞は、遺伝情報を保持する 染色体を正しく卵子へ分配し、子孫に伝えるために、あらゆる手を使っています。本研究テーマでは、マウス卵母細胞の染色体および 分配装置をライブイメージングし、減数分裂における染色体分配のプロセスを直感的かつ定量的に理解することを目的とします。薬剤 を用いて特定機能を操作することで、それらの染色体分配に果たす役割を調べます。
染色体分配研究チーム
Studying germ layer formation from the epiblast using the chick model
(ニワトリ胚をモデルとしたエピブラストからの胚葉形成機構)
kitajima Guojun Sheng
本研究室では、ニワトリ胚を用いて脊椎動物の初期発生について、特に中胚葉形成に着目した研究を行っています。将来からだの基本構造となる三胚葉は原腸陥入と呼ばれる過程を経て形成されますが、この過程において中胚葉は、多能性のエピブラストが分化して形成されます。私達は、これらのエピブラストの多能性維持、その後の中胚葉への分化過程、さらには中胚葉組織から血球や血管へ分化する際に重要な分子機構の解明を目指しています。また、さらに、体の前後軸形成に関わる分子シグナル群の探索とそれらの相互作用について調べています。 本実習では、実際にニワトリ初期胚を操作し、中胚葉形成に特異的な遺伝子群について、whole mount in situ hybridization法による発現解析と、種々の成長因子やシグナ ル分子で処理した胚について、in vitroの培養系およびin ovo（卵内で）の実験系で、原腸形成過程をライブイメージングにより観察する予定です。実験指導は英語で行いますが、理解が難しい場合は日本語でもサポートします。研究現場での英語の必要性を体感する機会にしてください。
初期発生研究チーム
細胞や発生現象の数理科学
shibata 柴田　達夫
 細胞や組織のスケールの生物現象を、数理科学を用いて定量的に理解する試みが大きな関心を集めています。私たちは数理モデルやシミュレーション、理論的な解析を用いて細胞や組織の情報処理や運動の研究を行っています。今回のコースでは、現象を抽象化して数理モデルを作り、コンピューターシミュレーションによって数理モデルの振る舞いを調べます。さらに、それを現象と比較するためのいくつかの方法を学びます。細胞運動、パタン形成、上皮の力学などの題材の中から参加者と相談してテーマを決めます。
フィジカルバイオロジー研究ユニット
ショウジョウバエを用いた個体成長の解析
nishimura 西村　隆史
 我々ヒトの体の大きさが個人個人で異なるように、昆虫をはじめとする様々な生き物の体の大きさは生育環境や遺伝的背景によって大きく変わります。本研究テーマでは、キイロショウジョウバエを用いて、成長を調節する内分泌ホルモンの機能解析を行います。共焦点顕微鏡、定量RT-PCR法を用いた発現解析、変異体の表現型解析などを通して、生物の体の成長がどのように調節されて最終的な体の大きさが決定されるのか、またその進化的に保存されたメカニズムを理解することを目的とします。
成長シグナル研究チーム
大脳皮質ニューロンの３次元イメージング
hanashima 花嶋　かりな
 哺乳類特有の脳構造である大脳新皮質は、中枢神経系の中でも多様なニューロンから構成され、視覚・体性感覚などの特定の情報処理を担う領野ごとに６層の細胞構造を修飾した高次の細胞構築をなしている。本コースでは、大脳新皮質を構成するニューロンを生体内で標識する様々な技術について紹介し、これらの手法を用いた大脳皮質の３次元イメージングにより、層および領野ごとのニューロンの特性を抽出し、その意義について考察する。
大脳皮質発生研究チーム
イメージング技術を使って上皮形成のしくみを理解する
hayashi 林　茂生 発生生物学の醍醐味はなんと言っても胚を観察することで受精卵が個体を作り上げる過程を「見る」ことです。細胞が分裂して様々な運動をおこなうことでで新しい組織と個体のかたちを作る様子をみるだけで目からウロコの体験が得られる事でしょう。この実習ではショウジョウバエの標本をコンフォーカル顕微鏡を使ったタイムラプス撮影法などのさまざまな手法で観察し、実験的操作を加え、画像解析をすることで、発生の過程を追体験してもらいます。そしてその感動を記録に残し、論理的に説明することを通じて新規の科学的発見につなげる作業を行ってもらいます。
形態形成シグナル研究グループ
染色体高次構造の発生制御に関与する新規エピジェネティック制御因子の解析
hiratani 平谷　伊智朗 当研究チームでは、染色体高次構造の発生制御を理解することが細胞分化の本質の理解につながるとの考えから、マウス幹細胞を用いて初期胚発生時期に起きる大規模な染色体高次構造変化のメカニズムを明らかにすることを目指しています。本実習では、これまでのスクリーニングによって見出された新規エピジェネティック制御因子の候補について、その染色体構造制御における役割を調べる実験を行います。具体的には、FISH (Fluorescence in situ hybridization) などの細胞生物学的手法を用いて個別のゲノム領域の構造への影響を顕微鏡観察によって調べることを考えています。
発生エピジェネティクス研究チーム
毛包幹細胞の不均一性とその意義
fujiwara 藤原　裕展 毛包幹細胞は毛の発生・維持・再生を担う多能性幹細胞で、幹細胞特有の周囲環境「幹細胞ニッチ」からのシグナルによりその挙動が制御されています。近年、毛包幹細胞集団の性質がこれまで考えられてきた以上に不均一であり、異なる機能と性質を持つ幹細胞群が幹細胞ニッチ内でコンパートメントを形成し、異なる周囲環境と相互作用していることが明らかとなってきました。本コースでは、マウス皮膚の3次元イメージング法を用い、毛包幹細胞とその周囲環境の組織構造、幹細胞の遺伝子発現及び増殖性を解析します。そのデータを元に、幹細胞不均一性の成立機構とその生物学的意義を考察します。
細胞外環境研究チーム
脳の幹細胞のライブ観察
matsuzaki 松崎　文雄 脳は高度に組織化された器官ですが、その発生は幹細胞の集団からなる一枚のシートを丸めたチューブから出発します。そして、神経幹細胞がダイナミックな振る舞いをしながら、分裂によってニューロンを次々に作り出してゆきます。このコースでは、GFPで標識したマウスの胎児の脳のスライスを顕微鏡下で直接観察することにより、神経幹細胞が神経を生み出す様子を理解します。
非対称細胞分裂研究グループ
臓器の中にある細胞分化-未分化のはざま
morimoto 森本　充 私たちの体を構成する臓器は、生存に必要な何らかの機能に特化しています。呼吸器は血液のガス交換を主な機能とする臓器です。ガス交換を最大限に効率化するため、呼吸器は固有の形態と分化細胞が巧みに組み合わさって構築されます。特に呼吸器が成熟する胚発生後期～生後初期では、特殊な分化細胞が次々と出現するドラマチックな時期です。本研究テーマではマウスの呼吸器をモデルとして、臓器の形成と細胞分化の過程の解析を体験していただきます。
呼吸器形成研究チーム
上皮細胞極性の性質を探る実験
yonemura 米村　重信 私たちの体内のコンパートメントを作る上皮細胞には生体外に面している側と生体内に面している側があり、極性に従って異なる構造、機能を持っています。この上皮極性は上皮細胞がシートとなっている時の機能に密接に関わっているため、細胞間の接着に依存し、生体分子である細胞外基質の局在にも依存すると考えられてきました。それらの考えの検証を試みる細胞生物学的実験を行っていきます。
電子顕微鏡解析室

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