| Project/Area Number |
22K20734
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0802:Biomedical structure and function and related fields
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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 | Notchシグナル / 遺伝子組換えマウス / シングルセル解析 / エピジェネティクス / バイオインフォーマティクス / 組織学 / 解剖学 / Notchシグナル伝達経路 / 形態形成 / 誘導 / 肝内胆管 / Delta-Notchシグナル経路 / 発生生物学 / タンパク質間相互作用 / 発生工学 / 誘導現象 |
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| Outline of Research at the Start |
シグナル経路の作動原理を明らかにすることは発生学の中心的課題のひとつである。Delta-Notchシグナル経路は進化的に保存され、ショウジョウバエで多くの知見が得られた反面で哺乳動物の臓器発生については説明できない点が多い。申請者は、本経路において誘導現象が起こっている可能性を数理解析により新たに見出した。そこで本研究では遺伝子組換えマウスを用いて生体内でのNotchシグナルを細胞レベルで可視化し、数理解析結果と照合することでその妥当性を検証する。哺乳動物の臓器発生における本経路の作動原理を明らかにすることは発生学的に重要であるのみならず、革新的医療（人工臓器開発等）の一助となる可能性がある。
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| Outline of Final Research Achievements |
In the present study, I tried to visualize Notch signaling in vivo and to elucidate the mechanism of intrahepatic biliary development. I published one English peer-reviewed review paper to summarize the methodology of Notch signaling visualization and showcased two examples using the kidney and testis in two English peer-reviewed original paper. In addition, I carried out single-cell ATAC seq analysis and reported the epigenetic regulation of Notch signaling and barrier function of hematopoietic cells in the spread of Notch signaling in the developing liver.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、肝臓の中にある胆管が形成される仕組みとして、Notchシグナル経路に着目した。具体的には、マウスの中で、Notchシグナルを受容する細胞を可視化して同定する技術の確立を目指した。実際、この可視化技術の詳細、並びに、腎臓や精巣においてこの可視化技術が有効であることを論文で報告した。さらに、特定の細胞（門脈とよばれる肝臓内の静脈に隣接した未分化な細胞）だけがNotchシグナルを受容して、胆管になっていく仕組みとして、Notchシグナルを構成する遺伝子の発現が分子レベルで制御されていることや、肝臓の中の造血細胞がNotchシグナルの伝播を空間的に阻害することも別の論文で報告した。
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