| Project/Area Number |
22K20972
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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 |
0906:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
NOGUCHI YUKI 京都大学, 高等研究院, 研究員 (30965562)
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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 | in vivo スクリーニング / CRISPR-Cas9 / sgRNAライブラリースクリーニング / 精子形成 / in vivoスクリーニング / Hub-Explorer / リバイバルスクリーニング / Genome-wide screening / In vivo screening / sgRNA library / Spermatogenesis / Ciliogenesis / ゲノムワイドスクリーニング / 精子 / 受精能獲得 / 精子尾部形成 |
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| Outline of Research at the Start |
精子の「形態形成」や「機能」を理解するためのアプローチは、個々の遺伝子を欠損させたマウスの精子を解析するリバースジェネティクスが主流であり、「精子の機能」に着目して遺伝子を網羅的に探索するフォーワードジェティクスは実現できていない。申請者は、この課題の解決のため「精子in vivoゲノムワイドスクリーニング法」を樹立し、精子の尾部形成に関与する可能性のある遺伝子を同定した。本研究では、その遺伝子の機能的解析を行い、精子の尾部形成機構の解明、将来的な男性避妊薬のターゲットの提案を目指したい。
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| Outline of Final Research Achievements |
The CRISPR/Cas9 sgRNA library screening has been a powerful method for exploring molecular mechanisms in biology, particularly useful for studying cancer cell proliferation and aiding drug development. Challenges arise when the screening targets biochemical reactions unrelated to cell growth, requiring stable experimental setups to reduce false positive hits. Implementing these methods in live animals, especially mice, has been difficult. To establish the in vivo genome-wide screening system, this study applied a repeated library reconstruction technique, called revival screening, to mouse testes. By utilizing this novel in vivo screening system to analyze biochemical reactions in mature sperm, we successfully identified crucial factors affecting sperm quality during spermatogenesis.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年、世界的な人口爆発を解決すべく、女性のみならず男性も使用可能な避妊薬(男性避妊薬)の開発が希求されており、Bill & Melinda Gates Foundationに代表される財団が大規模なグラントを提供している。本研究で樹立した、精巣を標的とするin vivoスクリーニング法は、このような男性避妊薬や不妊症治療薬などの創薬ターゲットを網羅的に同定することができる可能性があり、基礎医学的にも社会的にも波及効果が期待される。また、精巣のみならず、その他の臓器に対しても同様のスクリーニングを適用することで、さまざまな基礎的な分子メカニズム、病態理解、そして創薬開発に繋がることが期待される。
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