2021 Fiscal Year Annual Research Report
全細胞オミクスによる骨格筋組織を構築するシステムの解明
Project/Area Number |
20H00456
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Research Institution | Kyushu University |
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 – 2023-03-31
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Keywords | 骨格筋分化 / クロマチン構造 / 単一細胞解析 / 空間オミクス |
Outline of Annual Research Achievements |
マウス骨格筋組織のうち今回は前腓骨筋を対象とし、筋組織はカルディオトキシン注射により損傷させたのち、1,3,5,7,14,21日目の段階で組織切片を作成した。独自に開発したChILSeq法により、単一細胞レベルで、トランスクリプトーム、プロテオーム、エピゲノムデータをそれぞれ取得した。既に公開している単一細胞エピゲノム解析法ChILseqに、新たに開発した連続免疫染色法、空間トランスクリプトーム技術PIC(photo Isolation Chemistry)を組み合わせた新たなマルチオミクス解析を可能した。本解析では、全て組織切片上で行った。切片上に存在する細胞内に含まれるRNAを逆転写後dsDNAに転換し、更にin vitro transcription(IVT)により増幅させることで1細胞レベルでRNAの検出が可能である(単一細胞トランスクリプトーム検出)。同様に細胞に存在する分子をあらかじめ消去可能な蛍光を付加した特異的抗体と反応させ、連続的に反応させることで膨大な抗体の種類を同一検体上で解析することが可能である(単一細胞プロテオーム検出)。更に、既に発表しているChILSeq法(Nat Cell Biol., 2019)では、抗体が反応した周辺のゲノムDNAを転写させRNAとして検出することが可能である。従ってこれらトランスクリプトーム、エピゲノム、プロテオームの情報を一度のRNA解析で取得が可能である(論文発表準備中、特許申請中)。本手法では、プロテオーム、エピゲノムデータは用いる抗体の種類に依存する。そこで、本年度は、特にプロテオームデータは筋、免疫細胞、間質細胞の代表的な細胞表面抗原を検出する抗体による細胞集団の大まかな区分けを行ったうえで、代表的なシグナル伝達経路の活性化に絞って定量解析を行った。エピゲノムデータについてはクロマチン構造状態の計測を行った。骨格筋再生過程における細胞集団の同定に向けた包括的なデータ解析を進めている。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初予定の開発を早めて、データ取得を進めており当初の計画以上に進展している。
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Strategy for Future Research Activity |
研究計画に従って進めていく。
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Research Products
(29 results)
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[Journal Article] Uterus-specific transcriptional regulation underlies eggshell pigment production in Japanese quail.2022
Author(s)
Satoshi Ishishita, Shumpei Kitahara, Mayuko Takahashi, Sakura Iwasaki, Shoji Tatsumoto, Izumi Hara, Yoshiki Kaneko, Keiji Kinoshita, Katsushi Yamaguchi, Akihito Harada, Yasushige Ohmori, Yasuyuki Ohkawa, Yasuhiro Go, Shuji Shigenobu, Yoichi Matsuda, Takayuki Suzuki.
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 17
Pages: e0265008
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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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
Pages: 103928
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Unusual nucleosome formation and transcriptome influence by the histone H3mm18 variant.2022
Author(s)
Hirai S, Tomimatsu K, Miyawaki-Kuwakado A, Takizawa Y, Komatsu T, Tachibana T, Fukushima Y, Takeda Y, Negishi L, Kujirai T, Koyama M, Ohkawa Y, Kurumizaka H.
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Journal Title
Nucleic Acids Res.
Volume: 50
Pages: 72-91
DOI
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.2022
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
Pages: 265-280
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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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
Pages: e10323
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Integrated Analysis of Transcriptome and Histone Modifications in Granulosa Cells During Ovulation in Female Mice.2021
Author(s)
Shirafuta Y, Tamura I, Ohkawa Y, Maekawa R, Doi-Tanaka Y, Takagi H, Mihara Y, Shinagawa M, Taketani T, Sato S, Tamura H, Sugino N.
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Journal Title
Endocrinology.
Volume: 162
Pages: bqab128
DOI
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
Pages: 633-638
DOI
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
Pages: eabd7924
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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