2021 Fiscal Year Annual Research Report
Study of molecular mechanisms of retinal development by single cell RNA-seq analysis
| Project/Area Number |
21H02657
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
古川 貴久 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (50260609)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 網膜 / 細胞運命決定 / 転写因子 / 細胞分化 / シングルセルRNA-seq |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、本研究において、網膜の細胞運命決定と成熟ならびに選択的シナプス形成に関わる因子を、発生期マウス網膜を用いたシングルセルRNA-seq解析によって、発生過程の遺伝子発現プロファイルを一細胞レベルの解像度で可視化することによって同定し、それらの機能とその作用メカニズムを生体レベルで明らかにし、中枢神経系の発生の分子メカニズムや網膜視覚回路の機能発現の理解に貢献することを目指している。
初年度であるR3年度は、生後2日目（P2)に加えて、生後７日目(P7)および胎生期17.5日(E17.5)の野生型ならびに視細胞転写因子コンディショナルノックアウト(cKO)マウス網膜を用いたシングルセルRNA-seq解析を行った（計約10,000細胞、約1000-2000リード/細胞）。E17.5マウス網膜においては、錐体視細胞とアマクリン細胞の発生分化が起こることが知られている。P7マウス網膜においては、桿体視細胞と双極細胞およびミューラーグリア細胞の分化が進行している。各ステージの野性型ならびに視細胞転写因子cKOマウス網膜のUMAPプロットを作成することによって、細胞周期が回っている未分化前駆細胞、そこから細胞周期を出て細胞運命決定しつつある前駆細胞、そして錐体視細胞、桿体視細胞、アマクリン細胞、双極細胞、ミューラーグリア細胞へと細胞運命が分岐する発生の経時的な過程の遺伝子プロファイルの変化を、一細胞レベルの解像度で可視化することに成功した。その中から、アマクリン前駆細胞に特異的な発現を示す転写因子と桿体視細胞前駆細胞に特異的な発現を示す転写因子を同定した。これらの転写因子の機能を明らかにするために、生体網膜へのエレクトロポレーション、ウイルス発現、KOマウスの作製などによる解析を開始した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画において予定していた内容が研究予定に沿って研究が進んでいるため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
E17.5、P2、P7の各網膜のシングルセルRNA-seq解析から得られたデータのバイオインフォマティックス解析を進めるとともに、R3年度の研究において同定した複数の転写因子の機能を明らかにするために、マウス生体網膜へのエレクトロポレーション、過剰発現やノックダウンのためのウイルスベクターを用いた細胞系譜解析、KOマウスの作製などによる解析を進めて行く。
|
-
-
[Journal Article] A recessive PRDM13 mutation results in congenital hypogonadotropic hypogonadism and cerebellar hypoplasia2021
Author(s)
Whittaker D.E., Oleari R, Gregory L.C., Le Q.P., Williams H.J., Torpiano J.G., Formosa N, Cachia M.J., Field D, Lettieri A, Ocaka L.A., Paganoni A.J.J., Rajabali S.H., Riegman K.L.H., De M.L.B., Chaya T, Robinson I.C.A.F., Furukawa T, Cariboni A, Basson M.A, Dattani M.T.
-
Journal Title
Journal of Clinical Investigation
Volume: 131
Pages: e141587
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
