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・ラボ名
濃度勾配とパターン形成の制御
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、実は単純な蛋白質の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・ゼブラフィッシュ胚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
発生現象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「作って」みながら理解しようとしています。研究室では色々な発生現象の再構成を行っていますが、発生とは生物の形づくりなので、どうにか組織の変形もコントロールしたいと思ってきました。そこで本研究テーマでは、「細胞・組織の変形を作る」ことに挑戦します。具体的には、培養下の組織において、光で細胞骨格を制御し細胞の変形を起こします。個々の細胞が少しずつ変形することで、組織全体の形を変える計画です。この変形過程をライブイメージングやシミュレーションなどで解析します。発生現象を作ったりコントロールすることに興味がある方の応募を歓迎します。また、本研究を指導するメンバーに日本語を母国語としない人が含まれるため、日常会話程度の英会話ができる方を歓迎します。
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
数理科学を使って発生現象を理解する
shibata 柴田　達夫
 細胞や組織のスケールの生物現象の理解を予測が可能な程度までに深めていくためには、定量的な計測と数理科学を総合的に用いた研究が必要不可欠になりつつあります。私たちは定量的な実験と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、運動、形態形成の研究を行っています。今回のコースでは、in vivoやin vitroにおける細胞集団の運動を定量的に解析します。さらにそれからエッセンスを抽出して数理モデルを作り、現象の定量的な理解をめざします。
QBiC　フィジカルバイオロジー研究チーム
ヒト腎臓オルガノイド自己組織化の観察
takasato 髙里　実
 私たちの研究室では、ヒトiPS細胞を用いてミニ腎臓（腎臓オルガノイド）を作製しています。血液の濾過や尿の産生などの腎臓固有の機能の発揮には、三次元構造を構成することが不可欠ですが、腎臓オルガノイドの内部には三次元の腎臓組織が自律的に発生しています。今回のプログラムでは、個々の細胞がどのようにして三次元組織を形作るのかを、腎臓オルガノイドの形成過程を観察することで調べてゆきます。
CDB　ヒト器官形成研究チーム
細胞ダイナミクスのイメージングから形態形成のしくみを考える
hayashi 林　茂生 受精卵が個体に発生する過程では数万を超える細胞がそれぞれの役割に見合った場所を自ら見つけ、移動し、機能的な器官を構築します。このような細胞の多彩な形態形成の能力を理解することが生命科学の大きな課題です。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
細胞分化に伴う染色体高次構造変化の解析
hiratani 平谷　伊智朗 細胞分化とそれに付随する遺伝子発現パターンの変化に伴い、ゲノムのエピジェネティックな状態は刻々と変化します。その結果、染色体の高次構造も刻々と変化すると考えられますが、その変化の様式は意外なほど謎に包まれています。本実習ではその一端を明らかにすべく、Hi-Cなどの染色体高次構造を反映したゲノムワイドデータを足がかりに細胞分化に伴う染色体高次構造変化の様式を予測し、その実際をFISH (Fluorescence in situ hybridization) 法による顕微鏡観察を通して体感してもらいます。
CDB　発生エピジェネティクス研究チーム
毛を生やす時に細胞はどう動き、分化するか
fujiwara 藤原　裕展 私たちの身体のいたるところに生えている毛は、毛包と呼ばれる皮下に潜む器官で作られます。毛は、毛包幹細胞から生み出される様々な種類の細胞が一定のパターンで組み合わさることにより形作られますが、その際、細胞がどのような細胞外環境で増殖・移動・分化して秩序正しい毛の構造が形成されるのかはよく理解されていません。本コースでは、ライブイメージングにより、毛が生える時の細胞の振る舞いを観察し、器官形成において細胞分化が時空間的に制御されるしくみを理解することを目指します。
CDB　細胞外環境研究チーム
臓器の中にある幹細胞と分化細胞
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３次元組織の構築、および時空間的に決められた細胞の誘導、維持の仕組みを統合的に理解することに挑戦しています。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。今回のコースでは幹細胞が細胞分化を経て機能を獲得していくプロセスを最新のイメージング技術を取り入れながら解析します。
CDB　呼吸器形成研究チーム
傷や癌や老化が個体に与える影響
yoo Sa Kan Yoo
 生物は、傷や癌や老化といった、生体内の恒常性の破綻にある程度まで対応することができます。その結果、恒常性の回復を達成できることもあれば、組織や最終的には個体の死に至ることがあります。私たちは、恒常性破綻に対する生物の対応を、遺伝学的アプローチやイメージングのできる実験系に落とし込むことで、そのメカニズムを、細胞・組織・個体レベルで明らかにすることを目指しています。具体的には、ショウジョウバエを使い、傷や癌や老化に対する応答メカニズムの解明を目指します。
ILs　Yoo生理遺伝学研究室
To fold or not to fold, that is the question:
lineage tracing of a transitory epithelial furrow structure during embryonic development
wang Yu-Chiun Wang
 The cephalic furrow (CF) is an epithelial furrow structure that forms transitorily during the early stage of Drosophila gastrulation. Although the CF requires specific gene circuitry and undergoes stereotypical cell shape changes and tissue rearrangement, it retracts a few hours after its formation and the function of forming such a furrow structure is not understood. Our lab is currently investigating how and for what purpose the CF is formed during embryonic development. During this summer internship program, we will design a simple, and yet potentially fun and exciting experiment to follow the fate and progression of the CF cells. We plan to do so using a photoactivatable fluorescent protein to label the CF cells and linear trace them during the entire course of Drosophila development. Such an experiment has never been performed for the research of CF, and students will have a first-hand experience in operating the cutting-edge imaging technology to decipher the developmental fate of an important, and yet enigmatic tissue structure.
CDB　上皮形態形成研究チーム

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