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態の定量解析
imai 今井 猛 マウスなどの哺乳類は約1,000種類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、嗅球のカルシウムイメージングや透明化脳イメージングを行い、神経活動や神経回路形態に関する大規模データの取得および解析を体験して頂きます。取得データにもとづくモデル構築を行い、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。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
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
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
バイオイメージングを通じて形態形成のしくみを考える
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
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
細胞動態の解析から読み解く毛形成における細胞分化のしくみ
fujiwara 藤原　裕展 毛および毛包は、外部刺激からの体表保護や体温調節、さらには感覚器としての刺激の受容といった複数の機能を果たす重要な器官です。これらの機能を同時に効率よく発揮するためには、毛包の緻密な組織構造が必須です。このような組織形成には、毛包発生や周期的な毛包再生の過程において毛包幹細胞から時間・空間的に適切に分化細胞が生み出され配置することが必要となります。本コースでは、ライブイメージングにより、毛包形成過程において細胞がダイナミックに協調して高次な構造をつくりだす様子を観察・解析することにより、組織形成において細胞分化が適切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
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。
CDB　非対称細胞分裂研究チーム
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
傷や癌が個体に与える影響
yoo Sa Kan Yoo
 生物は、傷や癌といった、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、ショウジョウバエとゼブラフィッシュを使い、癌や傷に対する応答メカニズムの解明を目指しています。
ILs　Yoo生理遺伝学研究室

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