| Project/Area Number |
21H04779
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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 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
太田 博樹 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40401228)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 貴文 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (20184533)
立石 敬介 聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (20396948)
田辺 秀之 総合研究大学院大学, 統合進化科学研究センター, 准教授 (50261178)
野崎 智義 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60198588)
和久 大介 東京農業大学, 国際食料情報学部, 助教 (60793578)
竹沢 泰子 関西外国語大学, 国際文化研究所, 教授 (70227015)
覚張 隆史 金沢大学, 古代文明・文化資源学研究所, 助教 (70749530)
大橋 順 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80301141)
今村 公紀 金沢大学, 医学系, 准教授 (80567743)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥42,250,000 (Direct Cost: ¥32,500,000、Indirect Cost: ¥9,750,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2021: ¥16,250,000 (Direct Cost: ¥12,500,000、Indirect Cost: ¥3,750,000)
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| Keywords | iPS細胞 / 縄文人 / ゲノム / 集団遺伝学 / 肝細胞 / 肝様細胞 / 渡来人 / ゲノム編集 / アルデヒド脱水素酵素 / アルコール不耐性 / B型肝炎ウイルス / 適応的表現型 / アレル / 薬剤添加 / エタノール / アセトアルデヒド / トランスクリプトーム解析 / オルガノイド |
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| Outline of Research at the Start |
狩猟採集民であった縄文人は、東アジア大陸から隔離され、日本列島固有の環境に適応してきた。縄文人と現代日本人との遺伝形質の多くが異なっているのは、おそらくこのためである。しかし、この“狩猟採集生活に適応した縄文人ゲノム及びエピゲノム”が表現型とどのように結びつくか、まだほとんど研究されたことがない。本研究の目的は、縄文人由来ゲノム断片をもつiPS細胞を樹立し、分化誘導させ、網羅的かつ経時的に遺伝子発現及び代謝プロファイルを分析し、現代日本人のそれと比較することにある。これにより、ゲノムの一次情報だけからは理解が困難な縄文人が獲得した適応的表現型をin vitroで解析する実験系を構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトリンパ細胞からiPS細胞の二次元分化誘導をおこなった。さらに、ゲノム編集によりALDH2遺伝子の不活性型を模倣する変異体を作成した。ここから肝様細胞を誘導した。これらをもちいて、アセトアルデヒド添加実験をおこない、トランスクリプトーム解析により、活性型と不活性型の２つのタイプをもつ肝様細胞の生理特性の差違を解析した。その結果、当初の想定に反し、ウイルスに対する抵抗性を示す遺伝子の発現量上昇が明らかになった。この現象の本質を見極めるために、ウイルスと遺伝的多型の関連性について調べたが、機序を明らかにすることはできなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ALDH2の多型とウイルスに対する抵抗性と関係する遺伝子の発現上昇の関係は残念ながら明確にできなかった。しかし、その関連性について調べていく過程で、東アジア人留集団に実際に存在するALDH2不活性型（=一塩基置換にともなうアミノ酸置換）と、私たちがゲノム編集で作成したALDH2不活性型を模倣した細胞（=10塩基欠損にもとづくフレームシフト）とが異なることが本質的な違いをもつことの重要性に気づいた。この考察から、実際に東アジア人類集団で存在する一塩基置換をゲノム編集によって作成する方針を固めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実際に東アジア人類集団で存在する一塩基置換をゲノム編集によって作成し、同様のアセトアルデヒド添加実験をおこない、再度トランスクリプトーム解析をおこなう。
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