Updated on 2026/09/11

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AOKI KANA
 
Organization
Faculty of Science Department of Biology Associate Professor
Title
Associate Professor
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Research Areas

  • Life Science / Cell biology

  • Life Science / Developmental biology

Degree

  • PhD (Science) ( 2020.4 Kyushu University )

Research History

  •  Faculty of Science Department of Biology  Associate Professor 

    2026.7 - Present

  • Osaka University Research Institute for Microbial Diseases Specially Appointed Associate Professor 招へい准教授

    2026.7 - Present

      More details

  • 大阪大学  微生物病研究所 環境応答研究部門 生体統御分野 Specially Appointed Assistant Professor 

    2024.4 - 2026.6

      More details

  • Osaka University Research Institute for Microbial Diseases Division of Cellular and Molecular Biology 日本学術振興会特別研究員(PD) 

    2021.4 - 2024.3

      More details

Research Interests・Research Keywords

  • Research theme: 細胞競合

    Keyword: 細胞競合

    Research period: 2026

  • Research theme: 細胞生物学

    Keyword: 細胞生物学

    Research period: 2026

  • Research theme: 発生生物学

    Keyword: 発生生物学

    Research period: 2026

  • Research theme: メカノバイオロジー

    Keyword: メカノバイオロジー

    Research period: 2026

  • Research theme: カルシウムイオン

    Keyword: カルシウムイオン

    Research period: 2026

  • Research theme: アクチン細胞骨格

    Keyword: アクチン細胞骨格

    Research period: 2026

  • Research theme: 細胞遊走

    Keyword: 細胞遊走

    Research period: 2026

  • Research theme: 細胞間接着

    Keyword: 細胞間接着

    Research period: 2026

Awards

  • Best Presentation Award for Young Scientists

    2025.7   Joint Meeting of JSCB 77th and JSDB 58th   “Mechano-gradients” drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning

    Kana Aoki

     More details

  • Wnt研究会2024 若手優秀発表賞

    2024.11   Wnt研究会   メカノ勾配によるWntモルフォゲンノイズ除去システムは組織パターン形成の頑強性を支える

    青木佳南

     More details

  • 学術変革領域A 多細胞生命自律性 第3回領域会議 ベストポスター賞

    2023.9   学術変革領域A 多細胞生命自律性   細胞間張力が駆動する細胞競合が Wnt モルフォゲン勾配の頑強性を維持する

    青木佳南

     More details

  • 第9回 細胞競合コロキウム ベストプレゼンテーション賞

    2022.3   第9回 細胞競合コロキウム   細胞間張力の局所的変化に注目した細胞競合の起動原理の解析

    青木佳南

     More details

Papers

  • Mechanical force-driven cell competition ensures robust morphogen gradient formation. Reviewed International journal

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    Seminars in cell & developmental biology   170   103607 - 103607   2025.6   ( ISSN:1084-9521 eISSN:1096-3634 )

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1016/j.semcdb.2025.103607

    Scopus

    PubMed

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  • Mechano-gradients drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning. Reviewed International journal

    Kana Aoki, Taiki Higuchi, Yuki Akieda, Kotone Matsubara, Yasuyuki Ohkawa, Tohru Ishitani

    Science advances   10 ( 46 )   eadp2357   2024.11   ( ISSN:2375-2548 eISSN:2375-2548 )

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:American Association for the Advancement of Science (AAAS)  

    Morphogen gradients instruct cells to pattern tissues. Although the mechanisms by which morphogens transduce chemical signals have been extensively studied, the roles and regulation of the physical communication between morphogen-receiver cells remain unclear. Here, we show that the Wnt/β-catenin–morphogen gradient, which patterns the embryonic anterior-posterior (AP) axis, generates intercellular tension gradients along the AP axis by controlling membrane cadherin levels in zebrafish embryos. This “mechano-gradient” is used for the cell competition–driven correction of noisy morphogen gradients. Naturally and artificially generated unfit cells, producing noisy Wnt/β-catenin gradients, induce local deformation of the mechano-gradients that activate mechanosensitive calcium channels in the neighboring fit cells, which then secrete annexin A1a to kill unfit cells. Thus, chemo-mechanical interconversion–mediated competitive communication between the morphogen-receiver cells ensures precise tissue patterning.

    DOI: 10.1126/sciadv.adp2357

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

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  • A Clockwork Bleb: cytoskeleton, calcium, and cytoplasmic fluidity Reviewed

    Ikenouchi, J; Aoki, K

    FEBS JOURNAL   289 ( 24 )   7907 - 7917   2022.12   ( ISSN:1742-464X eISSN:1742-4658 )

     More details

    Language:English   Publisher:FEBS Journal  

    When the plasma membrane (PM) detaches from the underlying actin cortex, the PM expands according to intracellular pressure and a spherical membrane protrusion called a bleb is formed. This bleb retracts when the actin cortex is reassembled underneath the PM. Whereas this phenomenon seems simple at first glance, there are many interesting, unresolved cell biological questions in each process. For example, what is the membrane source to enlarge the surface area of the PM during rapid bleb expansion? What signals induce actin reassembly for bleb retraction, and how is cytoplasmic fluidity regulated to allow rapid membrane deformation during bleb expansion? Furthermore, emerging evidence indicates that cancer cells use blebs for invasion, but little is known about how molecules that are involved in bleb formation, expansion, and retraction are coordinated for directional amoeboid migration. In this review, we discuss the molecular mechanisms involved in the regulation of blebs, which have been revealed by various experimental systems.

    DOI: 10.1111/febs.16220

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • De novo non-synonymous CTR9 variants are associated with motor delay and macrocephaly: human genetic and zebrafish experimental evidence. Reviewed International journal

    Hisato Suzuki, Kana Aoki, Kenji Kurosawa, Kazuo Imagawa, Tatsuyuki Ohto, Mamiko Yamada, Toshiki Takenouchi, Kenjiro Kosaki, Tohru Ishitani

    Human molecular genetics   31 ( 22 )   3846 - 3854   2022.11   ( ISSN:0964-6906 eISSN:1460-2083 )

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1093/hmg/ddac136

    Scopus

    PubMed

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  • Calcium sparks enhance the tissue fluidity within epithelial layers and promote apical extrusion of transformed cells. Reviewed International journal

    Keisuke Kuromiya, Kana Aoki, Kojiro Ishibashi, Moe Yotabun, Miho Sekai, Nobuyuki Tanimura, Sayuri Iijima, Susumu Ishikawa, Tomoko Kamasaki, Yuki Akieda, Tohru Ishitani, Takashi Hayashi, Satoshi Toda, Koji Yokoyama, Chol Gyu Lee, Ippei Usami, Haruki Inoue, Ichigaku Takigawa, Estelle Gauquelin, Kaoru Sugimura, Naoya Hino, Yasuyuki Fujita

    Cell reports   40 ( 2 )   111078 - 111078   2022.7   ( ISSN:2211-1247 eISSN:2211-1247 )

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Elsevier {BV}  

    author = {Keisuke Kuromiya and Kana Aoki and Kojiro Ishibashi and Moe Yotabun and Miho Sekai and Nobuyuki Tanimura and Sayuri Iijima and Susumu Ishikawa and Tomoko Kamasaki and Yuki Akieda and Tohru Ishitani and Takashi Hayashi and Satoshi Toda and Koji Yokoyama and Chol Gyu Lee and Ippei Usami and Haruki Inoue and Ichigaku Takigawa and Estelle Gauquelin and Kaoru Sugimura and Naoya Hino and Yasuyuki Fujita},

    DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111078

    Scopus

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Presentations

  • Mechano-chemical crosstalk drives unfit cell sensing and morphogen gradient correction Invited

    Kana Aoki

    RIKEN BDR Symposium 2026 "Biological Horizons: Innovative Explorations into Life’s Mechanisms and Dynamics"  2026.3 

     More details

    Event date: 2026.3

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  • Morphogen gradient correction mechanisms driven by mechano-chemical crosstalk Invited

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    The 48th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan  2025.12 

     More details

    Event date: 2025.12

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  • “Mechano-gradients” drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning Invited

    青木佳南, 石谷太

    第63回 日本生物物理学会年会  2025.9 

     More details

    Event date: 2025.9

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  • Autonomous maintenance of tissue robustness via morphogen gradient correction

    青木佳南, 石谷太

    Mechanical Self-transformation of Living Systems 2025 Team Meeting  2025.9 

     More details

    Event date: 2025.9

    Language:English  

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  • “Mechano-gradients” drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    Joint Meeting of JSCB 77th and JSDB 58th  2025.7 

     More details

    Event date: 2025.7

    Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • “Mechano-gradients” drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning

    Kana Aoki

    The 85th Fujihara Seminar "The Mechanics of Life Across Scales"  2025.5 

     More details

    Event date: 2025.5

    Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • メカノ勾配によるモルフォゲンノイズ除去システムは組織パターン形成の頑強性を支える

    青木佳南

    Wnt研究会2024  2024.11 

     More details

    Event date: 2024.11

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  • ‘Mechano-gradients’ drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    第47回日本分子生物学会年会  2024.11 

     More details

    Event date: 2024.11

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  • ‘Mechano-gradients’ drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    4th International Symposium on Cell Competition  2024.9 

     More details

    Event date: 2024.9

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  • Mechano-gradients drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    The 18th International Zebrafish Conference  2024.8 

     More details

    Event date: 2024.8

    Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • ‘Mechano-gradients’ drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning Invited

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    第76回 日本細胞生物学会大会  2024.7 

     More details

    Event date: 2024.7

    Language:English   Presentation type:Symposium, workshop panel (nominated)  

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  • ‘Mechano-gradients’ drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    The 57th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists  2024.6 

     More details

    Event date: 2024.6

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • Intercellular tension-driven cell competition ensures robust Wnt morphogen gradient formation

    青木 佳南, 樋口 大樹, 石谷 太

    第11回 細胞競合コロキウム  2024.3 

     More details

    Event date: 2024.3

    Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • Intercellular tension-driven cell competition ensures robust Wnt morphogen gradient formation Invited

    青木 佳南, 樋口 大樹, 石谷 太

    The 46st Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan  2023.12 

     More details

    Event date: 2023.12

    Presentation type:Symposium, workshop panel (nominated)  

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  • Intercellular tension generated by cadherin-actomyosin interaction ensures robust morphogen gradient formation Invited

    Kana Aoki, Taiki Higuchi, Tohru Ishitani

    The 61st Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan  2023.11 

     More details

    Event date: 2023.11

    Language:English   Presentation type:Symposium, workshop panel (nominated)  

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  • Intercellular tension ensures robust morphogen gradient formation in zebrafish embryo

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    The 75th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology  2023.6 

     More details

    Event date: 2023.6

    Presentation type:Poster presentation  

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  • Autonomous maintenance of tissue robustness by cell competition via mechano-chemical crosstalk

    Kana Aoki

    学術変革A「生体秩序力学」第3回領域会議・研究発表会  2023.6 

     More details

    Event date: 2023.6

    Language:English  

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  • 細胞間張力を介した細胞競合制御がモルフォゲン勾配の頑強性を支える

    青木 佳南、石谷 太

    第45回 日本分子生物学会年会  2022.12 

     More details

    Event date: 2022.11 - 2022.12

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • Intercellular tension ensures robust morphogen gradient formation in zebrafish embryo

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    EMBO Workshop Wnt2022  2022.11 

     More details

    Event date: 2022.11

    Language:English   Presentation type:Poster presentation  

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  • Intercellular tension ensures robust morphogen gradient formation in zebrafish embryo

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    28th Japanese Medaka and Zebrafish Meeting  2022.9 

     More details

    Event date: 2022.9

    Presentation type:Poster presentation  

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  • The mechanism for initiating cell competition via the local changes of intercellular tension

    Kana Aoki, Tohru Ishitani

    第74回日本細胞生物学会  2022.6 

     More details

    Event date: 2022.6

    Presentation type:Poster presentation  

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  • 細胞間張力の局所的変化に注目した細胞競合の起動原理の解析

    青木 佳南, 石谷 太

    第9回 細胞競合コロキウム  2022.3 

     More details

    Event date: 2022.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • 力学が生みだす生体秩序 メカノ勾配によるWntモルフォゲンノイズ除去システムは組織パターン形成の頑強性を支える(Self-transformation of living systems induced by mechanical forces "Mechano-gradients" drive morphogen-noise correction to ensure robust patterning)

    Aoki Kana, Ishitani Tohru

    生物物理  2025.8  (一社)日本生物物理学会

     More details

    Language:English  

  • 力作用の感知を介した異質細胞への応答機構の解明 Invited

    青木佳南

    大阪大学先導的学際研究機構 生命医科学融合フロンティア研究部門 2025年度 研究報告会 兼 若手交流会  2026.3 

     More details

    Language:Japanese  

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  • モルフォゲン勾配をロバストにする新たなメカニズムの探索

    林 実優、青木 佳南、石谷 太

    第13回細胞競合コロキウム  2026.3 

     More details

    Language:Japanese  

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  • ANXA1を介した細胞競合の機構(The mechanism of ANXA1-mediated cell competition)

    Matsubara Kotone, Aoki Kana, Ishitani Tohru

    日本発生生物学会・日本細胞生物学会合同大会要旨集  2025.7  日本発生生物学会・日本細胞生物学会

     More details

    Language:English  

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Professional Memberships

  • Japanese Society of Developmental Biologists

    2024.3 - Present

      More details

  • 日本分子生物学会

    2021.9 - Present

      More details

  • Japan Society for Cell Biology

    2015.6 - Present

      More details

Research Projects

  • 物理/化学シグナル変換が駆動する細胞競合による組織秩序化機構の解明

    Grant number:25H01786  2025.4 - 2027.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    青木 佳南

      More details

    Grant type:Scientific research funding

    組織において場に適合しない化学シグナル活性強度を持つ異常細胞が出現すると、隣接正常細胞がこれを感知し組織から取り除く。この現象は細胞競合と呼ばれ、組織の自律性を支える新たな生理的機構として近年注目されているが、隣接正常細胞がいかにして異常細胞とのシグナル強度の違いを感知し排除するかについては研究が進んでいない。本研究では、申請者が最近新たに見出した「化学シグナルの異常が細胞間張力を変動させることで細胞競合を起動する新規メカニズム」を基に、細胞間の物理的性質の差異に着目し、ゼブラフィッシュ胚とヒト腸オルガノイドを用いて、隣接細胞が異常細胞を感知し細胞競合を起動する普遍的なメカニズムを解析する。

    CiNii Research

  • 物理/化学シグナルの変換を介した細胞競合による組織自律性維持機構の解明

    Grant number:23H04705  2023.4 - 2025.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    青木 佳南

      More details

    Grant type:Scientific research funding

    生体組織において場に適合しない異常な細胞が突発的に出現すると、隣接する正常細胞がこれを感知し、異常細胞を組織から取り除く。この現象は細胞競合と呼ばれ、組織の自律性を支える新たなシステムとして近年注目されているが、一方で「隣接細胞が異常細胞をどのように感知するか」は研究が進んでいない。本研究では主にゼブラフィッシュ胚を用い、「化学シグナルの異常」が細胞間の「力作用の変動」を生み出し、これを隣接細胞が感知することで下流化学シグナルの活性化を介して細胞競合を起動する詳細な物理化学的基盤を明らかにする。そして細胞競合を介して組織に自律性を生み出す、普遍的な物理化学シグナル相互変換機構の解明を目指す。

    CiNii Research

  • 細胞競合の細胞質流動性変化を介した起動原理の解明

    Grant number:22K15104  2022.4 - 2026.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    青木 佳南

      More details

    Grant type:Scientific research funding

    生体組織において場に適合しない異常な細胞が突発的に出現すると、隣接する正常細胞がこれを感知し、異常細胞を組織から取り除く。この現象は細胞競合と呼ばれ、組織恒常性を支える新たな分子細胞システムとして近年注目されている。細胞競合における異常細胞の排除メカニズムは徐々に明らかにされつつあるが、「隣接細胞が異常細胞をどのように感知するか」については研究が進んでいない。本研究ではゼブラフィッシュ胚を用いて、細胞の硬さや流動性の変化といった細胞の物理的性質に着目し、隣接細胞が異常細胞を感知し細胞競合を起動する普遍的メカニズムを解析する。

    CiNii Research

  • 細胞競合の張力制御を介した共通原理の解明

    Grant number:22KJ2048 

    青木 佳南

      More details

    Grant type:Scientific research funding

    新たな組織恒常性の維持機構として、異常細胞を組織から排除する細胞競合が注目されている。しかし、隣接する正常細胞が異常細胞を感知するメカニズムについては不明である。組織を構成する 細胞は細胞間接着により強固に相互作用し、アクチンなどの細胞骨格系を介した張力に常にさらされており、細胞集団がダイナミックに移動再編成される形態形成途上の組織では細胞間の力学的関係は常に変化していることが推測される。そこで本研究では、ゼブラフィッシュ胚をモデルとし、組織の細胞競合において、細胞間の物理的相互作用を介した異常細胞の感知機構について検証する。そして、細胞間張力制御を介した細胞競合の未知の原理を明らかにしたい。

    CiNii Research

FD Participation

  • 2026.9   Role:Participation   Title:令和8年度 理学研究院生物科学部門FD 修学上の合理的配慮について

    Organizer:Undergraduate school department