We seek to develop new technologies to analyze and manipulate the dynamic cell motility during brain development. We introduce cross-disciplinary approaches such as mechanobiology, advanced microscopy, and materials chemistry to analyze phenomena that were previously invisible. The following list is a part of our research activities.

• Traction force microscopy of migrating neurons  (Umeshima et al, 2018)
• Identification of cytoskeletal organization in neurons by super-resolution microscopy  (Fujishima et al., 2020)
• Reconstruction of 3D cell architectures of the brain using artificial scaffolds  (Fujishima et al., 2020)
• Gene-switching using gold nano-rods (Nakatsuji et al., Sci Rep 2017)

イメージングを用いた新規解析系の開拓

所属するiCeMSの解析センターのイメージング設備を利用し、発生脳における動的な細胞運動を観察・解析するライブイメージング技術の開拓を行っています。また、メカノバイオロジー、先端光学顕微鏡、材料化学などの分野融合的アプローチにより、これまで不可能だった解析に取り組んでいます。以下は現在までに取り組んできたテーマの一部です。

• ニューロン移動の牽引力顕微鏡解析  (Umeshima et al, 2018)
• ニューロン細胞骨格の超解像顕微鏡解析  (Fujishima et al., 2020)
• 人工スキャフォールドを用いた脳皮質のin vitro再構築  (Fujishima et al., 2020)
• 金ナノロッドを用いた遺伝子発現制御  (Nakatsuji et al., Sci Rep 2017)

Reference

Fujishima K, Kurisu J, Yamada M, Kengaku M.  “βIII spectrin controls the planarity of Purkinje cell dendrites by modulating perpendicular axon-dendrite interactions.”
Development. 2020 Dec 16;147(24):dev194530. doi: 10.1242/dev.194530.

Umeshima H, Nomura KI, Yoshikawa S, Hörning M, Tanaka M, Sakuma S, Arai F, Kaneko M and Kengaku M. “Local traction force in the proximal leading process triggers nuclear translocation during neuronal migration.”
Neurosci Res, 10.1016/j.neures.2018.04.001. (2018)

Nakatsuji H, Kawabata Galbraith K, Kurisu J, Imahori H, Murakami T and Kengaku M. “Surface chemistry for cytosolic gene delivery and photothermal transgene expression by gold nanorods.”
Sci. Rep, 7:4694 (2017)