Molecular dissection of matorisome in a high-regenerative capability animal, salamanders
| Project/Area Number |
21H03829
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90120:Biomaterials-related
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
鈴木 賢一 基礎生物学研究所, 超階層生物学センター, 特任准教授 (90363043)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 哲也 愛知学院大学, 教養部, 准教授 (90399816)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
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| Keywords | 器官再生 / イモリ / オミクス / ECM / マトリソーム / 四肢再生 / 再生芽 / オミクス解析 / イベリアトゲイモリ / トランスオミックス / マウス / プロテオミクス |
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| Outline of Research at the Start |
本申請課題は、オミックス解析と逆遺伝学的解析が可能となった有尾両生類であるイベリアトゲイモリをモデルとして、高度な器官再生を可能とするマトリソーム因子を徹底的に同定し、器官再生におけるそれらの機能や役割を理解することである。さらに、この再生マトリソームが高等生物に及ぼす効果を評価し、組織工学や再生医療へ革新的な生体材料の開発に繋がる知見を供することを最終目標とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
有尾両生類(イモリ、サンショウウオ、アホロートル)は脊椎動物の中でも卓越した器官再生能力を有する。レンズ、四肢、心臓、さらには脳に至るまで、形態的かつ機能的に再生させることが可能であるため、その高度な能力は古くから生物学において注目されてきた。有尾両生類の四肢再生時には、筋菅・軟骨・皮膚 繊維芽細胞が脱分化し、未分化間葉系幹細胞の特徴を持った再生芽細胞の塊である再生芽が形成される。その際、神経や免疫細胞の影響下で創傷治癒から器官再生へと段階的に変化していく過程が知られており、このターニングポイ ントでの分子機構は再生研究における最重要課題である。
再生中の器官には、細胞の脱分化や幹細胞の増殖を保証するための「細胞外マトリックス」や「分泌性増殖因子」で構成された特殊なマトリソームが存在していると考えられている。本研究では、イモリとカエルの四肢再生芽マトリソームの比較オミックス解析を行った。その中でイモリ再生特有なマトリソーム因子のノックアウトを行い、四肢再生における機能を解析した。およびイモリマトリソームプロテオミクスの高度化に必要なタンパク質データベースを充実させるためのゲノムプロジェクトを先進ゲノム支援の支援の元に行った。さらに、マウス四肢再生を誘導するための脱細胞化マトリクスの移植実験を行い、そのスキャホールドとしての評価も行った（研究分担者・遠藤担当）。また、再生中のマトリソーム遺伝子の発現制御をin vivo解析するために、両生類における新しいトランスジェニックやノックイン技術の開発も行い、再生マトリソームにおいて重要な役割を持つと推測されるバーシカン遺伝子発現の可視化に成功した。
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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
(3 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] CRISPR/Cas9-based simple transgenesis in Xenopus laevis2022
Author(s)
Shibata Y, Suzuki M, Hirose N, Takayama A, Sanbo C, Inoue T, Umesono Y, Agata K, Ueno N, Suzuki K, Mochii M
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Journal Title
Developmental Biology
Volume: 489
Pages: 76-83
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Sequencing and chromosome-scale assembly of the giant Pleurodeles waltl genome2022
Author(s)
Brown T, Elewa A, Iarovenko S, Subramanian E, Araus AJ, Petzold A, Susuki M, Suzuki K, Hayashi T, Toyoda A, Oliveira C, Osipova E, Leigh D, Simon A, Yun M
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Journal Title
DOI
Related Report
Open Access / Int'l Joint Research
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