DNA barcoding technology for tracking cell lineage of multinucleated osteoclasts
| Project/Area Number |
22K19289
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
箭原 康人 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授(常勤) (60456390)
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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: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 破骨細胞 / 細胞融合 / 遺伝子バーコード / シングルセル解析 / DNAバーコーディング |
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| Outline of Research at the Start |
破骨細胞はマクロファージ・単球系細胞が融合を繰り返すことで形成される多核巨細胞である。本研究では、単一細胞RNA発現解析とDNAバーコーデイングシステムを融合することによって、細胞起源や遺伝子プロファイルの異なる破骨前駆細胞が分化・融合する過程を詳細に観察・追跡する基盤技術を創出する。性質の異なる複数の前駆細胞が融合を繰り返しながら、１つの破骨細胞を形成する過程を詳細に追跡することで、多核細胞形成ダイナミクスの基本原理の解明に挑戦する。新規に考案する多核融合細胞の細胞系譜技術は、これまでには解析が不可能であった破骨細胞の多様性構築メカニズムの解明を可能とする画期的な新手法になり得る。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、遺伝子改変マウスを用いた細胞系譜技術と遺伝子バーコード技術を組み合わせることで、破骨前駆細胞が分化・融合する過程を詳細に観察・追跡する基盤技術を創出することを目的とした。性質の異なる複数の前駆細胞が融合を繰り返しながら、1つの破骨細胞を形成する過程を詳細に追跡することで、多核細胞形成ダイナミクスの基本原理の解明を目指している。
初年度は、遺伝子発現プロファイルが異なる2つの破骨前駆細胞集団を独立して追跡可能な細胞系譜マウスの作成に成功した。さらに、遺伝子バーコードによる多核融合細胞の細胞系譜技術を構築するため、ガイドRNAとその標的となる分子バーコードを発現するノックインマウスを入手した。現在は、破骨細胞において薬剤誘導性にCas9蛋白を強制発現するマウスラインの樹立を目指している。破骨前駆細胞において、Cas9蛋白、ガイドRNAと遺伝子バーコードが共存することで、遺伝子バーコードに変異を導入し、多核破骨細胞の形成過程を一細胞レベルで追跡可能な実験系の確立に取り組んでいる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遺伝子バーコードに変異を導入するためには、新たに目的細胞において薬剤誘導性にCas9蛋白を強制発現するマウスラインを樹立する必要がある。Cas9マウスの樹立に時間を要しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
多核破骨細胞の形成過程を追跡可能な遺伝子バーコーディングマウスを樹立し、in vitroおよびin vivoの実験系を用いて検証を進める予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
