| Project/Area Number |
19K16518
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
Masumura Yuki 大阪大学, 医学系研究科, 招へい教員 (60793437)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | ハイコンテントイメージング / カルシウム / ゲノム編集 / ハイコンテントイメージングシステム / ヒトiPS細胞由来心筋細胞 / カルシウム動態 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、ハイコンテントイメージングシステムを用いて、単細胞レベルで多検体の心筋細胞内カルシウム（Ca）動態画像および蛍光免疫染色画像を組み合わせたイメージング解析法を開発し、更にCRISPR/Cas9ゲノム編集技術を組み合わせることで、遺伝子変異の病原性の迅速な評価系を構築することを目標とする。さらに応用して、ヒトiPS細胞由来心筋細胞のCa動態評価および機能評価を行い、心筋症の発症メカニズム、心不全の病態解明へとつなげ、個々の症例に適した治療法の選択・開発につなげることを最終目標に本研究を推進する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We developed the analytical system that combines calcium transient data with static immunostaining images in individual cultured cardiomyocytes obtained by high-content imaging system. We analyzed calcium transient data in murine cultured cardiomyocytes or in human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs) and developed MATLAB program that links the obtained data. Finally, we developed sarcomere live-imaging system in iPSC-CMs using genome editing.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
カルシウムは、心筋細胞において、興奮収縮連関の中心的役割を担う。本研究では、個々の心筋細胞レベルにおけるカルシウムの動態を、免疫染色で得られる画像情報と1対1でリンクさせ、自動解析するアルゴリズムを開発した。更に、ヒトiPS細胞由来分化心筋細胞を用いたサルコメアライブイメージング法を確立した。ゲノム編集技術や、疾患iPS細胞技術と組み合わせることで、遺伝性心筋症研究への応用が期待できる。
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