2018 Fiscal Year Annual Research Report
種特異的発生時間スケールを規定する分子基盤の解析と制御
| Project Area | Interplay of developmental clock and extracellular environment in brain formation |
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| Project/Area Number |
16H06485
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
永樂 元次 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (40415097)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 発生時計 / 神経発生 / １細胞解析 / 網膜発生 / 遺伝子発現プロファイル / 種特異性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らはこれまでに、マウスおよびヒトES細胞から大脳組織や網膜組織を自己組織化的に誘導できる分化培養系を構築してきた。そこでは種特異的な発生の時間スケールも同様に再現される。例えば視細胞が分化するまでに、マウスES細胞の場合は培養20日ほどかかるのに対して、ヒトES細胞の場合では150日以上の培養期間が必要である。つまり、多能性幹細胞からの分化誘導系は種特異的な発生時間スケールの分子基盤を研究するための良いモデルとして捉えることができる。本研究では、マウス及びヒト多能性幹細胞からの分化誘導系を用いて、脳組織形成過程の細胞・分子動態やゲノムワイドな遺伝子発現を比較解析することによって、種固有の発生時間スケールを規定する分子基盤を明らかにすることを目的とする。
本年度は、引き続きマウスおよびヒト組織のsingle cell RNA seqのデータの取得を行なった。得られた結果からマウスおよびヒト網膜発生過程に特異的に発現している遺伝子群や細胞種の同定を行なった。これらのデータから種得異性を持つ遺伝子やシグナル伝達系を同定した。また、cell lineage analysisを行い、細胞分化の系譜に注目してヒトとマウス特異的な細胞分化過程を探索した。また、一連の解析の結果、これまでに報告されていない網膜発生における領域特異的マーカーを発現する新規細胞群を同定した。これらの細胞をより詳細に解析するために、CRISPRシステムを用いてこれらのマーカ分子のノックインレポーター細胞株を複数樹立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
追加措置により、想定していたよりも多くのサンプルの１細胞RNAシークエンスデータを得ることができた。また解析の結果、網膜発生過程における新規の細胞種とそのマーカ分子群を同定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
同定した細胞種の神経発生過程における役割をin vitroおよびin vivo系で解析を行う。またヒト特異的な発生過程に関与する候補分子およびシグナル経路の解析を引き続き行う。
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