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
所属センター・ラボ名
濃度勾配とパターン形成
imai 猪股 秀彦 一つの受精卵が細胞分裂を繰り返し、様々な組織を正しく構成する過程をパターン形成といいます。このような、一見複雑に見えるパターン形成の多くは、実は単純な濃度勾配にしたがって構築されることが知られています。本コースでは、アフリカツメガエル・ゼブラフィッシュを用いて人工的に濃度勾配を制御し、ライブイメージングを用いてパターン形成への影響を解析します。さらに、得られたデータをもとに単純な法則が生み出す複雑な発生現象を考察します。

CDB　体軸動態研究チーム
神経回路の形態と動作原理の定量解析
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。また、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、神経回路の接続様式を高解像度で明らかにします。神経機能がどのような回路基盤や発生メカニズムによって成り立っているのか理解することを目指します。また、神経活動や神経回路の大規模データの解析手法についても体験して頂きます。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。
CDB　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、細胞の空間パターンがひとりでに形成されます。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、自発的なパターン形成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。
QBiC　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装置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。
CDB　染色体分配研究チーム
器官発生原理と次世代再生医療を目指した器官再生を理解する
nishimura 辻 孝
 ほぼすべての器官は、胎児期の上皮・間葉相互作用によって誘導される器官原基から発生します。これまで長らく器官再生医療への応用を目指して、器官発生の発生原理に基づく器官再生の技術開発が進められてきました。私たちは、器官発生原理を応用して、上皮性幹細胞と間葉性幹細胞を精密な細胞操作により器官原基を再生する器官原基法を開発しました。このコースでは、胎児期の器官原基を摘出し、その発生を観察すると共に、上皮性幹細胞と間葉性幹細胞を採取し、器官原基法を用いて器官原基を再生して、その発生を解析することによって器官発生原理と再生医療への応用可能性について考察します。
CDB　器官誘導研究チーム
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、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を解析します。また、温度や栄養状態などの生育環境の変動によって、それがどのように変化し恒常性が保たれるのかを理解し、議論することを目指します。
CDB　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ます。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します。
CDB　大脳皮質発生研究チーム
顕微鏡と遺伝学を使って形態形成のしくみを解明する
hayashi 林　茂生 生物は形態と機能を様々に多様化させることで地球環境の変化に適応し進化して来ました．赤ちゃんが大人に成長する過程においても体のサイズの増加と共に体の形態は多様に変化します．その基本には細胞が持つ多彩な形態形成の能力があります．当研究室では小型で透明度の高いショウジョウバエの胚でイメージング解析、遺伝学、顕微操作などを利用して細胞を見ながら組織が作られるしくみ理解するための実験を行います。　
CDB　形態形成シグナル研究チーム
毛形成における細胞分化過程の3次元ライブイメージング
fujiwara 藤原　裕展 毛包表皮幹細胞は、毛の発生、維持、再生を担う組織幹細胞で、毛と毛包を構築する全ての種類の表皮細胞を生み出すことができます。近年のライブイメージング技術の発展により、毛や毛包の形成過程における細胞動態を3次元的にライブ観察できるようになってきました。毛は、どの細胞がどの場所でどのように増殖、移動、分化することによって形成されるのでしょうか？本コースでは、毛包形成過程における細胞のダイナミックな振る舞いを観察・解析することにより、毛形成における細胞分化のしくみを理解します。
CDB　細胞外環境研究チーム
臓器の中にある細胞分化-未分化のはざま
morimoto 森本　充 臓器を構成する細胞たちを顕微鏡で覗いてみると、まるで多彩なレゴブロックが積み重なって作られているように見えるかもしれません。しかし実際の細胞たちはプラスチック片ではなく、一つ一つが独立した生物のように振舞っています。個性を持った無数の細胞たちは、どのように統合されて私たちの体を作っているのでしょうか？私たちの研究室では、呼吸器をモデルに組織の３次元構造の構築、時空間的に決められた分化細胞、幹細胞の誘導および維持の仕組みと、それらの統合的な理解に挑戦しています。特に、ガス交換を最大限に効率化するための、呼吸器固有の形態形成と、領域による分化/幹細胞の配置の制御の研究をおこなっています。今回のコースではマウスの呼吸器を使っ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。
CDB　呼吸器形成研究チーム
実験で探る上皮細胞の形作りにおける特性
yonemura 米村　重信 私たちの体内の器官の多くは表面をシート状に覆う上皮細胞の形態形成によって作られています。ほぼ一定の形ができあがり、傷ついてもきれいに修復されるので、そこには大変巧妙な仕組みがあるはずですが、まだまだ一部しかわかっていません。培養上皮細胞の形態形成を顕微鏡下で観察するとともに、その形づくりにおける重要な性質を、細胞外環境の形や成分を変えたり、細胞内の状況を変えることを皆さんと一緒に考案、実験することで探っていこうと思います。
CLST　超微形態研究チーム
脳の幹細胞のライブ観察　　※平成27年5月11日追加
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。
CDB　非対称細胞分裂研究チーム

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