2020 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of epigenome infertiity mechanism by the state-of-art single cell and ultrtrace histone modification methods
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19KK0183
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
大保 和之 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (70250751)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富澤 信一 横浜市立大学, 医学部, 講師 (00704628)
鈴木 絢子 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任准教授 (00770348)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | 生殖細胞 / 幹細胞 / エピゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私たちは、個体の一生涯、精子を産生し続ける精巣の幹細胞の、維持と分化のメカニズムの研究を行なっている。特に、DNAメチル化、様々なヒストン修飾、遺伝子発現の視点から解析し、その特性を明らかにしようと研究を重ねてきた。しかし、これらの実験系は、これまで一個の細胞から行うことは不可能であった。そこで、幹細胞を含む細胞集団を、既知のマーカーで幾つかの分画に分け、セルソーターで分取し、より純化した細胞を実験に用いてきた。しかし、それでも、これらの材料では、細胞集団の平均の結果を見ているに過ぎなかった。ところが、この5、６年の間に、急速に、一個の細胞からDNAメチル化や遺伝子発現を見る実験手法や装置が出現し、加えて、これまでより３桁少ない細胞から行えるヒストン修飾解析技術などが発表された。その結果、平均の結果の議論から、細胞一個一個を評価する時代が来たが、その技術的ハードルは高く、日本はこの分野では遅れを取っている。そこで、卵子のエピゲノム研究と微量サンプルのエピゲノム解析を専門とする英国のグループから、１個の細胞から、同時にmRNA発現、DNAメチル化、クロマチン-アクセシビリティの3種類の情報を取得するマルチオミックス・シングルセル解析法(scNMT法)の最新改良バージョンの技術提供を受けながら研究を遂行している。また、発生工学的手法に長けているドイツのグループからは、精子幹細胞の維持分化に必須な新規エピゲノム修飾分子の研究支援を受けながら、リアルタイムの情報交換を行う形で、精子幹細胞の解析を共同研究で行なっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
コロナ感染による相互の往来と、ドイツ、イギリスに滞在し行う予定であった研究が、１年以上にわたり、不可能となった。国際共同研究、かつ、動物を用い、壊れやすい微量材料を扱う生物学的、分子生物学的実験に関する研究課題であるという性格上、実際現地に行けないことは、大きな損失であった。また、ドイツからは、航空便によるサンプルの輸送を画策したが、航空便の受付すら中止となっていたり、輸送日程がまったく保証されるものではなかったため、ドライアイスを用いた輸送が必須のサンプルだけに、これも中止とした。さらに、ドイツ、イギリスの両国においても、ロックダウンが数回に渡り行われており、研究者が研究施設や大学へ入れない状態が続き、動物の維持数、実験の規模などが縮小され、日本より厳しく研究の進行が制限された。その結果、今年度は、Zoom、メールによる交流により、できる範囲で少しずつ研究を進めることとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度の後半には、海外との往来が解除される可能性が高いので、本来2020年度に施行予定であった、ドイツ、英国の両方の研究室へ出向き行う研究計画を、できるだけ速やかに遂行したい。特に、論文で報告されているシングルセル解析の、さらなる進化版を、現地で直接習得する。また、2022年初頭に、本提案の共同研究者の来日の可能性があり、その際に、他の領域が近い研究者の来日も予定されつつあるため、幅広く研究交流の拡大を図りたい。
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| Causes of Carryover |
国際共同研究により、イギリス、ドイツの各国へ滞在して研究を行う予定が、すべてコロナのために実行不能となったため、予算に差額が生じた。コロナ感染症の状況にもよるが、2021年度後半には、両国へ渡航して、2020年度に施行する予定であった研究を行う。
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Research Products
(4 results)
