高深度解析を可能とする単一細胞空間オミクス技術の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Transomic Analysis of Metabolic Adaptation |
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| Project/Area Number |
20H04846
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Kyushu University |
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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) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
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| Keywords | クロマチン / トランスクリプトミクス / 組織解析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、組織内の細胞の位置情報を保持した状態での1 細胞解像度の空間オミクス技術の開発を行う。単一細胞レベルでのトランスクリプトーム解析法の確立を行い、続いてプロテオーム等の他のオームの同時解析技術を樹立させる。まず組織切片上の細胞に空間情報を識別する固有のバーコードを付加する。その後、細胞内のトランスクリプトーム、プロテオーム等の情報を人工的なRNA に転換する。そのうえで空間バーコードとRNA に置換された細胞内情報を次世代シークエンサー(NGS)の1 回のRNAseq 解析で網羅的に解析することにより、空間・位置情報に紐づけされた単一細胞レベルの、高深度オミクス解析技術の開発を進める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
単一細胞オミクス技術は、トランスクリプトーム解析において、様々なデバイスや手法が開発され生体内の細胞を網羅的に解析する道を拓いた。単一細胞トランスクリプトーム解析の実現により、生体内情報である、ゲノム、エピゲノムからメタボロームに至るあらゆる細胞内の情報を1 細胞レベルで高深度に解析することを目標に多くの技術開発が進められている。一方で、過去1－2 年で、爆発的な進化を遂げているのは、これら“オーム”情報に組織や器官内の空間的位置情報を付加する空間オミクス技術である。現在開発されている技術の多くは、組織切片を用いたものであるが、単一細胞レベルでの網羅性に乏しく実用性に欠けている。そこで、本研究では、組織内の細胞の位置情報を保持した状態での1 細胞解像度の空間オミクス技術の開発を行った。まず空間情報を含めた単一細胞レベルでのトランスクリトーム解析法の確立を行い、続いてプロテオーム等の他のオームの同時解析技術を樹立させることを目指している。本技術開発では、組織切片上の細胞に空間情報を識別する固有のバーコードを付加した。その後、細胞内のトランスクリプトーム、プロテオーム等の情報を人工的なRNA に転換した。そのうえで空間バーコードとRNA に置換された細胞内情報を次世代シークエンサー(NGS)の1 回のRNAseq 解析で網羅的に解析することにより、空間・位置情報に紐づけされた単一細胞レベルの、高深度オミクス解析技術の開発を進めた。一方で、これら手法は細胞内で空間バーコードを読み取る必要があり、顕微鏡の撮像スピードが技術限界となる。そこで、今年度は網羅的なデータ取得が可能となるデバイス開発に取り組み達成した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(49 results)
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[Journal Article] Uhrf1 governs the proliferation and differentiation of muscle satellite cells.2022
Author(s)
Sakai H, Sawada Y, Tokunaga N, Tanaka K, Nakagawa S, Sakakibara I, Ono Y, Fukada SI, Ohkawa Y, Kikugawa T, Saika T, Imai Y.
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Journal Title
iScience.
Volume: 25
Issue: 3
Pages: 103928-103928
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Uterus-specific transcriptional regulation underlies eggshell pigment production in Japanese quail.2022
Author(s)
Ishishita S, Kitahara S, Takahashi M, Iwasaki S, Tatsumoto S, Hara I, Kaneko Y, Kinoshita K, Yamaguchi K, Harada A, Ohmori Y, Ohkawa Y, Go Y, Shigenobu S, Matsuda Y, Suzuki T.
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Journal Title
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Relayed signaling between mesenchymal progenitors and muscle stem cells ensures adaptive stem cell response to increased mechanical load.2021
Author(s)
Kaneshige A, Kaji T, Zhang L, Saito H, Nakamura A, Kurosawa T, Ikemoto-Uezumi M, Tsujikawa K, Seno S, Hori M, Saito Y, Matozaki T, Maehara K, Ohkawa Y, Potente M, Watanabe S, Braun T, Uezumi A, Fukada SI.
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Journal Title
Cell Stem Cell.
Volume: 29
Issue: 2
Pages: 265-280
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Modeling population size independent tissue epigenomes by ChIL-seq with single thin sections.2021
Author(s)
Maehara K, Tomimatsu K, Harada A, Tanaka K, Sato S, Fukuoka M, Okada S, Handa T, Kurumizaka H, Saitoh N, Kimura H, Ohkawa Y.
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Journal Title
Mol Syst Biol.
Volume: 17
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Targeted inhibition of EPAS1-driven IL-31 production by a small-molecule compound.2021
Author(s)
Kamikaseda Y, Uruno T, Kunimura K, Harada A, Saiki K, Oisaki K, Sakata D, Nakahara T, Kido-Nakahara M, Kanai M, Nakamura S, Ohkawa Y, Furue M, Fukui Y.
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Journal Title
J Allergy Clin Immunol.
Volume: 148
Issue: 2
Pages: 633-638
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Hoxa10 mediates positional memory to govern stem cell function in adult skeletal muscle.2021
Author(s)
Yoshioka K, Nagahisa H, Miura F, Araki H, Kamei Y, Kitajima Y, Seko D, Nogami J, Tsuchiya Y, Okazaki N, Yonekura A, Ohba S, Sumita Y, Chiba K, Ito K, Asahina I, Ogawa Y, Ito T, Ohkawa Y, Ono Y.
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Journal Title
Sci Adv.
Volume: 7
Issue: 24
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Direct reprogramming of human umbilical vein- and peripheral blood-derived endothelial cells into hepatic progenitor.2020
Author(s)
Hiroki Inada, Miyako Udono , Kanae Matsuda-Ito, Kenichi Horisawa, Yasuyuki Ohkawa, Shizuka Miura, Takeshi Goya, Junpei Yamamoto, Masao Nagasaki, Kazuko Ueno, Daisuke Saitou, Mikita Suyama, Yoshihiko Maehara, Wataru Kumamaru, Yoshihiro Ogawa, Sayaka Sekiya, Atsushi Suzuki.
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Journal Title
cellsNat Commun.
Volume: 11
Issue: 1
Pages: 5292-5292
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] TKIs induce alternative spliced BCR-ABLIns35bp variant via inhibition of RNA polymerase Ⅱ on genomic BCR-ABL.2020
Author(s)
Yuda J, Odawara J, Minami M, Muta T, Kohno K, Tanimoto K, Eto T, Shima T, Kikushige Y, Kato K, Takenaka K, Iwasaki H, Minami Y, Ohkawa Y, Akashi K, Miyamoto T.
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Journal Title
Cancer Sci
Volume: 111
Issue: 7
Pages: 2361-2373
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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