| Project/Area Number |
22K05961
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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 42010:Animal production science-related
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| Research Institution | Nippon Veterinary and Life Science University |
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Principal Investigator |
中尾 暢宏 日本獣医生命科学大学, 応用生命科学部, 教授 (60377794)
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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 |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ニワトリ胚 / 胚発生 / 発生 / 分化 / ニワトリ / 胚 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者はニワトリ胚が発生を停止、再開できる長期保存機構を備えていることに着目し、網羅的遺伝子発現解析および機能解析よりニワトリ胚の発生の再開を制御する分子を抽出した。一方で発生の停止下において組織、臓器の機能を維持するメカニズムが存在しているという疑問が生じた。本研究では、発生の停止制御機構の解明と、その機構を組織や臓器の長期保存技術に応用することを視野に入れて、in vitroで組織および臓器機能を維持できるかを明らかにする。発生停止中のニワトリ胚の生命維持活動システムが明らかになれば、発生生物学のみならず将来必要とされるiPS細胞由来組織や臓器の保存技術に応用できる可能性がある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、臓器が形成されているニワトリ胚において発生の停止と再開できるメカニズムが存在し、発生を自由に制御できること、さらにこの発生制御の仕組みについて網羅的遺伝子発現解析および機能解析よりGene Aが発生の再開を制御する因子であることを明らかにした。しかし、発生の停止に関わる因子の同定は不明である。ニワトリ胚の発生過程は哺乳類に類似し分子レベルでは本質的に脊椎動物と同じ基本過程が生じている事から、発生停止中のニワトリ胚の生命活動のメカニズムが明らかになれば、発生生物学のみならず将来必要とされるiPS細胞由来組織や臓器の保存技術に応用できる可能性がある。そこで、本研究では、ニワトリ胚の発生停止下で発生や細胞、臓器の機能を維持する因子の同定とその因子が発生の制御のみならず、組織や臓器の維持に応用できるのかを明らかにすることを目的とし、ニワトリ胚の発生の停止下において発現増加する遺伝子に着目し本年度は、Ⅰ. 発生停止（遅延）下で増加する遺伝子の検索、Ⅱ. 発生停止（遅延）下で増加するタンパク質の発現部位の同定について検討を行った。その結果、I. により発生停止中に増加する遺伝子の経時的な発現解析を行ったところ、新たに4つの遺伝子が発生停止中に発現増加している可能性が示唆された。Ⅱ. においては、まずニワトリ胚全体でタンパク質の発現様式が観察できるかLightSheet 顕微鏡を用いて行ったところ、観察するための透明化の条件設定、および胚全体の染色に成功し胚の内部のタンパク質を検出することができた。来年度に確立した胚内部までの検出系を用いてⅡ.で明らかになった遺伝子について検討をおこない、実験計画Ⅲ.発生停止に関与する遺伝子の機能解析を遂行する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新たに４つの候補因子の存在の可能性が示唆され、その遺伝子の解析に時間を要した。実験計画Ⅱについて条件検討が完了したところで使用機器自体の不良交換のため、機器が使用できない期間が生じた。そのため実験計画Ⅱの解析が遅れ計画的に遂行できなかった。実験計画Ⅲ.発生停止に関与する遺伝子の機能解析に必要なin ovo 遺伝子発現用のツールとして、標的遺伝子と同細胞にGFPを発現するレンチウイルの作製に着手し高タイターで培養細胞に感染力のあるウイルスを作製できる系を確立した。このウイルス系とLightSheet 顕微鏡を用いて、GFPを指標に胚全体に標的の遺伝子が導入されているか観察検討のできる環境を構築した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度は、令和5年度に引き続き実験計画Ⅱを実施し終了させる。さらに、引き続きニワトリ胚へのウイルス遺伝子導入法を用いて、令和5年度の実施計画 Ⅲ.発生停止に関与する遺伝子の機能解析を遂行し、同時並行でⅣ. 発生停止下において組織、臓器の機能を維持できるのかについて、発生停止下で組織、臓器の維持ができるか検討を行い、研究成果をまとめる。
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