非破壊的に生細胞のトランスクリプトームの経時変化を追跡する技術の開発
Project/Area Number |
22K19275
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
大川 恭行 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80448430)
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Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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Keywords | トランスクリプトーム / ライブセル / 系譜追跡技術 |
Outline of Research at the Start |
細胞は、エクソソームと呼ばれる細胞外分泌小胞を産生する。特に、エクソソームは細胞質の様々な物質を含んでおり微量にRNAを含有していることが知られているが、その解明はほとんど進んでいない。我々は先行知見を基に、細胞外のエクソソームに含まれる極微量のRNAを安定的に解析する手法を確立することで生細胞の非破壊的RNAseq法を開発する。培養細胞レベルで細胞集団の解析をする手法を開発し、更に個々の細胞をバーコード技術で識別し、分泌した個々のエクソソームを単一エクソソームRNA解析することで、単一細胞レベルのライブセルRNAseq法の開発を行う。
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Outline of Annual Research Achievements |
個体の表現型は、発生、分化により成立し、老化や死に至る崩壊までダイナミックに変化する。トランスクリプトーム解析は、変化する表現型解析において最も状態を反映する情報としてこれまで汎用されてきた。一方で、現在のトランスクリプトーム解析は、細胞を破壊しRNAを抽出する必要があるため、同一の細胞の変化を追跡することはできない。すなわち、トランスクリプトームに基づく表現型の変化は集団を用いた統計的な推測であり、実追跡に基づいた解析はほとんどなされていない。そこで、本研究では、細胞が分泌するエクソソームに含まれる微量なRNAと内在性のRNAが相関する独自の先行知見に基づき、生細胞の非破壊的RNAseq法を開発を進めた。培養細胞C2C12マウス筋芽細胞は5日間の分化刺激条件の下、形態的およびトランスクリプトーム変化を経て分化する。既に蓄積している本細胞を用いた多くのトランスクリプトーム解析データを活かして、ライブセルRNAseq法の樹立を進めた。細胞の分化刺激後、培養上清からエクソソーム分画を回収し、分画ごとのRNAseqを行った。RNAseqは全RNAを解析するtotal RNAseq法で行い、内在性のRNAを用いたRNAseqデータと比較し、相関性を検証した。またC2C12細胞以外にマウスES細胞、K562細胞を用いて多角的な検証を行った。 更に、単一細胞レベルでのライブセルRNAseq法の開発を進めた。C2C12マウス筋芽細胞をモデルとして開発を行い、エクソソームを個別に解析する技術開発の原理実証に成功した。細胞一つ当たり1000個のエクソソームが分泌されるため、10xとした単一細胞トランスクリプトーム解析プラットフォームでは単一エクソソーム解析は不可能である。そこで、空間オミクス技術の着想より網羅的な解析法を確立した。現在論文投稿準備中である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初予定に沿って、データ取得を進めており当初の計画通りに進展している。
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Strategy for Future Research Activity |
研究計画に従って進めていく。
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Report
(1 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Design and implementation of a hybrid cloud system for large-scale human genomic research.2023
Author(s)
Masao Nagasaki, Yayoi Sekiya, Akihiro Asakura, Ryo Teraoka, Ryoko Otokozawa, Hiroki Hashimoto, Takahisa Kawaguchi, Keiichiro Fukazawa, Yuichi Inadomi, Ken T Murata, Yasuyuki Ohkawa, Izumi Yamaguchi, Takamichi Mizuhara, Katsushi Tokunaga, Yuji Sekiya, Toshihiro Hanawa, Ryo Yamada, Fumihiko Matsuda.
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Journal Title
Hum Genome Var.
Volume: 10
Issue: 1
Pages: 6-6
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Senescence atlas reveals an aged-like inflamed niche that blunts muscle regeneration.2023
Author(s)
Moiseeva V, Cisneros A, Sica V, Deryagin O, Lai Y, Jung S, Andres E, An J, Segales J, Ortet L, Lukesova V, Volpe G, Benguria A, Dopazo A, Benitah SA, Urano Y, Del Sol A, Esteban MA, Ohkawa Y, Serrano AL, Perdiguero E, Munoz-Canoves P.
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Journal Title
Nature
Volume: 613
Issue: 7942
Pages: 169-178
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Drosophila transcription factor NF-Y suppresses transcription of the lipase 4 gene, a key gene for lipid storage.2022
Author(s)
Yasuhide Yoshioka, Keisuke Anzai, Ryosuke Kowada, Ken Hiratsuka, Teppei Hirayabu, Masashi Yasuda, Yasuyuki Ohkawa, Tetsuya Sato, Mikita Suyama, Hideki Yoshida, Masamitsu Yamaguchi.
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Journal Title
Exp Cell Res.
Volume: 420
Issue: 1
Pages: 113307-113307
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Tmsb10 triggers fetal Leydig differentiation by suppressing the RAS/ERK pathway.2022
Author(s)
Miki Inoue, Takashi Baba, Fumiya Takahashi, Miho Terao, Shogo Yanai, Yuichi Shima, Daisuke Saito, Kei Sugihara, Takashi Miura, Shuji Takada, Mikita Suyama, Yasuyuki Ohkawa, Ken-Ichirou Morohashi.
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Journal Title
Commun Biol.
Volume: 5
Issue: 1
Pages: 974-974
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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