| Project/Area Number |
22K05825
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
竹内 猛 沖縄科学技術大学院大学, マリンゲノミックスユニット, スタッフサイエンティスト (60599231)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | シングルセルRNA-seq / シングルセルATAC-seq / バイオミネラリゼーション / トランスクリプトーム / アコヤガイ / 真珠 |
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| Outline of Research at the Start |
アコヤガイによって作られる養殖真珠は日本でもっとも重要な水産資源の一つである。真珠の形成およびその品質には、アコヤガイの外套膜細胞から分泌される真珠層基質成分、特に基質タンパク質が関わっていると考えられている。本研究では、真珠・貝殻形成における遺伝子発現調節機構を分子レベルで検証・解明するとともに、高品質真珠の生産への応用に向けた遺伝子工学技術の基礎を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
アコヤガイによって作られる養殖真珠は日本でもっとも重要な水産資源の一つである。本研究では、真珠形成に関わる遺伝子発現調節機構を１細胞レベルで解明することを目指す。
本年度は、前年度に実施したアコヤガイ外套膜組織の細胞分離技術を洗練させ、シングルセルRNA-seqのシーケンスデータの量と質を向上させることに成功した。外套膜組織の摘出方法や細胞の処理に用いるバッファーなどの条件を検討し、再現性の高い外套膜のシングルセルRNA-seq実験技術を確立した。1細胞の精度で外套膜組織の詳細な遺伝子発現プロファイルが得られたことにより、貝殻形成に関わると考えられる新規の遺伝子を多数同定することに成功した。そのなかには、貝殻形成細胞に特異的に発現する転写因子も同定された。また、シングルセルATAC-seqのための細胞核分離手法の検討を行った。
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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
アコヤガイ外套膜のシングルセルRNA-seq解析により、真珠や貝殻形成に関わると考えられる新規の遺伝子を多数同定することに成功した。また、貝殻形成細胞で特異的に発現する遺伝子は、過去の研究で同定された貝殻基質タンパク質の分布とも高い整合性を示している。このことは、外套膜シングルセルRNA-seqが正確に行われている裏付けにもなる。新規の貝殻形成遺伝子候補には転写因子も含まれており、貝殻形成機構の分子レベルでの解明に向けて大きな足掛かりが得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
外套膜組織の細胞核分離技術を確立し、scATAC-seqを実施する。これまで行ったシングルセルトランスクリプトームデータと合わせて解析を行い、真珠・貝殻形成細胞で特異的に働く転写因子や、転写調節領域の特定を目指す。また、scRNA-seqで同定された、貝殻形成に関わると推定される新規遺伝子や転写因子について、RNAiによる遺伝子発現ノックダウン実験をおこない、貝殻表現型への影響を観察する。これにより、遺伝子の機能を推定する。
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