2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanism of cell-fate transition by single-cell epigenome analysis
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17H03703
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
玉田 洋介 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (50579290)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 則明 北見工業大学, 工学部, 教授 (30209720)
榊原 恵子 立教大学, 理学部, 准教授 (90590000)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 細胞の運命転換 / エピゲノム / シングルセル / トランスクリプトーム / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1, 細胞の運命転換過程におけるクロマチン修飾の4Dイメージング：作出済みのH3K27me3結合タンパク質標識株を用いて行った幹細胞化過程における単一細胞核4Dイメージングについて、ポリコームボディと考えられる細胞核内スペックルの数を定量した結果、細胞核の分裂前ではスペックルの数に大きな変動が観察されなかった一方、細胞核分裂後ではその数が倍加していることを明らかにした。細胞核分裂は幹細胞化過程の最終盤に起き、またその時にはすでに既知の幹細胞化因子の発現は誘導されている。以上の結果から、まず幹細胞化因子の発現が誘導され、それによって起きる細胞分裂を介してエピゲノムが大きく変動することで、幹細胞化が達成されることが明らかとなった。
2, 大規模シングルセルエピゲノム解析のための細胞核調製法の確立：次世代シーケンサーを用いた大規模シングルセルエピゲノム解析を行うためには、インタクトな細胞核を多数回収する必要がある。しかし、細胞壁に固定された植物細胞を破砕する際に細胞核もダメージを受けてしまい、さらに細胞核とサイズが近い多数の葉緑体を完全に分離できないという課題があった。そこで、植物細胞の破砕法や細胞核の精製に用いる試薬を検討・最適化した後、セルソーターにて分離した結果、インタクトな細胞核を多数調製することに成功した。
3, 生きた植物細胞の新規イメージング法の確立（研究分担者 三浦 則明博士を中心とした共同研究）：生きた植物細胞の構造によって乱れた光を補正することで定量的なイメージングを可能にする補償光学を顕微鏡に適用する研究について、参照光源である点光源がなくても、波面センサー上の画像の相関から補正量を計算する画像相関法の研究を進めた。隣接する画像の相関から精度よく光の乱れを計測し、補正することで、改善された植物細胞像を得ることに成功した。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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