Biological functions of alternative splicing on mouse gastrulation
| Project/Area Number |
20H00444
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
杉山 文博 筑波大学, 医学医療系, 特命教授 (90226481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 知弥 筑波大学, 医学医療系, 助教 (60713485)
久野 朗広 筑波大学, 医学医療系, 助教 (60830122)
水野 聖哉 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (10633141)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥45,110,000 (Direct Cost: ¥34,700,000、Indirect Cost: ¥10,410,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
Fiscal Year 2020: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000)
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| Keywords | 原腸胚形成 / 遺伝子改変マウス / 選択的スプライシング / ゲノム編集 / 胚盤胞補完法 / 原腸胚 / マウス / RNA結合タンパク / スプライシング関連タンパク |
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| Outline of Research at the Start |
申請者は、①胚葉可視化(MIERU)マウスの遺伝背景で原腸形成に不可欠なRNA結合タンパク(RBP)を欠損するRBP-ノックアウト（KO）マウス系統群を樹立する。②各RBP-KOマウスの胚葉特異的なロングリードトランスクリプトームデータソースを構築し、特徴的なスプライシングバリアントと表現型を紐付ける。③特徴的なスプライシングバリアント（SV）の機能を評価するため、標的のエクソンを欠失させたSV-KOマウス系統を作出・in vivo評価を開始することにより、選択的スプライシングの機能的意義の包括的な理解を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
選択的スプライシングは、限られた数の遺伝子から膨大な転写産物を産生させ、生物に多様性を作り出す機構である。現在、選択的スプライシングは細胞の分化や細胞系譜の決定、器官の発達に関わることが知られている。従って、スプライスシングバリアント（SV）の網羅的な理解がなくしては、組織や器官の発達を分子機構で理解することはできない。そこで、発生異常を示すRNA結合タンパク質をコードする遺伝子(以下、RBP遺伝子)をノックアウトしたマウスの原腸胚形成における内胚葉特異的なトランスクリプトーム比較解析を目的とする研究を行った。
我々自身が作出した内胚葉特異的にEGFPを発現するマウスより高品質な胚性幹(ES)細胞を樹立し、11のRBPをそれぞれ欠損させたRBP-KO ES細胞シリーズを構築した。RBP-KO ES細胞シリーズを胚盤胞補完法にて発生させ、各KOキメラマウスが過去の報告と同様の時期に致死を示すことを確認した。次に、その致死が生じる数日前に各RBP-KOキメラマウスをサンプリングし、FACSにて内胚葉のみを分取後をそれらのトランスクリプトームをSMART-Seqで解析した。
これらの実験で得たシークエンスデータを解析したところ、各RBP-KOキメラマウスで特異的に使用頻度が変動するエキソンや、全てのRBP-KOキメラマウスで共通して使用頻度が変動するエキソンが発見された。また、使用頻度変動エキソンでのグルーピングと遺伝子発現でのグルーピングの相関性が低いことも判明した。更に、表現型に影響を与える可能性が高い多数のSVを浮かび上がらせることにも成功した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(5 results)
Research Products
(16 results)
