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Single cell analysis to elucidate the regulatory mechanisms of arousal

Research Project

Project/Area Number 19K06891
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
Research InstitutionUniversity of Nagasaki (2022)
Kansai Medical University (2019-2021)

Principal Investigator

TANAKA SUSUMU  長崎県立大学, 看護栄養学部, 教授 (30399472)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords網羅的遺伝子発現解析 / ナノポアシークエンス / 単一細胞解析 / オレキシン / 睡眠 / 覚醒
Outline of Research at the Start

オレキシンニューロンは覚醒を制御しており、空腹時の餌の探索や日中の活動等、覚醒度が必要な際、活性化される。逆に休息を必要とする際には抑制され、睡眠時や我々が見出したように感冒時にも抑制される。その抑制機構はオレキシンニューロン自体の脆弱性のためにあまり研究が進んでおらず、独創性の高い本研究によりそれが解き明かされることが期待される。
本研究は脳内の睡眠覚醒機構の新たな一端を解明する社会的要求の高い研究であり、オレキシンニューロンに異常を持つナルコレプシー病態の解明のみならず、日本人の3人に一人が苦しむ不眠症治療への橋渡しともなる大変意義の深い研究である。

Outline of Final Research Achievements

The main focus of this study was the analysis using transgenic mice, however due to the effects of COVID19 and the restrictions of their breeding environment, it was difficult to carry out the analysis.
Therefore, I focused on the development of an analysis platform for nanopore sequencing, which is an analysis method, and adjusted minimap2 for mapping for long reads, mapped, counted reads with FeatureCounts, corrected, and extracted variable expression genes (FDR<0.01) with edgeR. This identified several splicing variant genes with altered mRNA copy number and Exon-Intron structure at each locus in the treatment groups in cultured cells used as a preliminary study.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ナノポアシークエンスはRNAをRNAのまま配列決定することが可能なバイアスを抑えたシステムでありより生理的な状態の遺伝子発現変化を見るための優れた方法であるが、現在ナノポアシークエンス技術を用いたヒト組織を対象とする網羅的遺伝子発現解析は国内外を通じて29報しか報告されていない。これは解析パイプラインが整っていないこととコスト的な要因が大きいと考えられ、そのため我々は新規解析法を開発した。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (21 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 19 results,  Open Access: 17 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Degradation of STK16 via KCTD17 with ubiquitin-proteasome system in relation to sleep-wake cycle.2023

    • Author(s)
      Tanaka S*, Honda Y, Sawachika M, Futani K, Yoshida N, Kodama T.
    • Journal Title

      Kinases Phosphatases

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 14-22

    • DOI

      10.3390/kinasesphosphatases1010003

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    • Author(s)
      Hayashi Shinichi、Oe Souichi、Koike Taro、Seki‐Omura Ryohei、Nakano Yosuke、Hirahara Yukie、Tanaka Susumu、Ito Takeshi、Yasukochi Yoshiki、Higasa Koichiro、Kitada Masaaki
    • Journal Title

      Journal of Neurochemistry

      Volume: - Issue: 3 Pages: 303-317

    • DOI

      10.1111/jnc.15746

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    • Author(s)
      Seki‐Omura Ryohei、Hayashi Shinichi、Oe Souichi、Koike Taro、Nakano Yousuke、Hirahara Yukie、Tanaka Susumu、Kitada Masaaki
    • Journal Title

      Development, Growth &amp; Differentiation

      Volume: 64 Issue: 9 Pages: 494-500

    • DOI

      10.1111/dgd.12820

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    • Author(s)
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    • Journal Title

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      Volume: 78 Pages: 632-637

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      Volume: 12 Issue: 9 Pages: 1275-1275

    • DOI

      10.3390/biom12091275

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      Volume: 63 Issue: 6 Pages: 100210-100210

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    • Journal Title

      Frontiers in Cellular Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 869398-869398

    • DOI

      10.3389/fncel.2022.869398

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      npj Genomic Medicine

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 29-29

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      Takizawa N†, Tanaka S†, Nishimoto K*†, Sugiura Y, Suematsu M, Ohe C, Ohsugi H, Mizuno Y, Mukai K, Seki T, Oki K, Gomez-Sanchez CE, Matsuda T
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      Curr Issues Mol Biol

      Volume: 44 Issue: 1 Pages: 128-138

    • DOI

      10.3390/cimb44010010

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      Oe S, Hayashi S, Tanaka S, Koike T, Hirahara Y, Kakizaki R, Sakamoto S, Noda Y, Yamada H, Kitada M.
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      FEBS Open Bio

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 82-94

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13286

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      Koike T, Ebara S, Tanaka S, Kase M, Hirahara Y, Hayashi S, Oe S, Nakano Y, Kitada M, Kumamoto K.
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      Cell Tissue Res

      Volume: 386(3) Issue: 3 Pages: 477-490

    • DOI

      10.1007/s00441-021-03525-5

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      Murata H, Tanaka S, Hisamatsu Y, Tsubokura H, Hashimoto Y, Kitada M, Okada H.
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      Mol Hum Reprod

      Volume: 27(11) Issue: 11 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1093/molehr/gaab063

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      Hisamatsu Y, Murata H, Tsubokura H, Hashimoto Y, Kitada M, Tanaka S, Okada H.
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      Curr Issues Mol Biol

      Volume: 43(3) Issue: 3 Pages: 2111-2123

    • DOI

      10.3390/cimb43030146

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      Mutara H, Tanaka S, Okada H
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      Journal of clinical medicine

      Volume: 10 Issue: 2 Pages: 351-351

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      10.3390/jcm10020351

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      Oe S, Koike T, Hirahara Y, Tanaka S, Hayashi S, Nakano Y, Kase M, Noda Y, Yamada H, Kitada M
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      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 534 Pages: 491-497

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.11.054

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      The Journal of Biological Chemistry

      Volume: 295 Issue: 28 Pages: 9596-9605

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      10.1074/jbc.ra120.012753

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      滝澤 奈恵, 田中 進, 松田 公志, 山田 久夫
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      The Journal of Kansai Medical University

      Volume: 71 Issue: 0 Pages: 1-6

    • DOI

      10.5361/jkmu.71.1

    • NAID

      130007998548

    • ISSN
      0022-8400, 2185-3851
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      Yoshida Takashi、Takizawa Nae、Matsuda Tadashi、Yamada Hisao、Kitada Masaaki、Tanaka Susumu
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      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 446-446

    • DOI

      10.1038/s41598-019-57351-5

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      Tanaka S, Honda Y, Takaku S, Koike T, Oe S, Hirahara Y, Yoshida T, Takizawa N, Takamori Y, Kurokawa K, Kodama T, Yamada H
    • Journal Title

      Int J Mol Med.

      Volume: 43(5) Pages: 2164-2176

    • DOI

      10.3892/ijmm.2019.4143

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      Koike Taro、Tanaka Susumu、Hirahara Yukie、Oe Souichi、Kurokawa Kiyoshi、Maeda Mitsuyo、Suga Mitsuo、Kataoka Yosky、Yamada Hisao
    • Journal Title

      Journal of Comparative Neurology

      Volume: 印刷中 Issue: 12 Pages: 2047-2060

    • DOI

      10.1002/cne.24667

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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