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組織学的情報とリンクした単一細胞遺伝子発現プロファイル動態の解明

Planned Research

Project AreaEnsuring integrity in gametogenesis
Project/Area Number 18H05553
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNara Medical University

Principal Investigator

栗本 一基  奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (20415152)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥120,770,000 (Direct Cost: ¥92,900,000、Indirect Cost: ¥27,870,000)
Fiscal Year 2022: ¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥23,270,000 (Direct Cost: ¥17,900,000、Indirect Cost: ¥5,370,000)
Fiscal Year 2020: ¥22,620,000 (Direct Cost: ¥17,400,000、Indirect Cost: ¥5,220,000)
Fiscal Year 2019: ¥24,050,000 (Direct Cost: ¥18,500,000、Indirect Cost: ¥5,550,000)
Fiscal Year 2018: ¥31,590,000 (Direct Cost: ¥24,300,000、Indirect Cost: ¥7,290,000)
Keywords1細胞解析 / LCM / 生殖細胞 / 組織 / 卵 / 配偶子形成 / シングルセル / 単一細胞 / トランスクリプトーム / 組織切片 / 形態 / gem cell / oocyte / histology / 単一細胞解析 / レーザーマイクロダイセクション / Single cell / 1細胞 / RNAseq / 組織学 / 単一細胞トランスクリプトーム / 配偶子 / 品質管理 / 卵子 / 位置情報
Outline of Annual Research Achievements

2021年度は凍結セルブロックを用いた条件検討を完了し、次世代シークエンサを用いた検証を行った。その結果、切片から採取した細胞と、新鮮なまま採取した細胞でほとんどそん色のないデータを得ることができることが分かった。さらに、エキソン-エキソンジャンクションについても新鮮なまま採取した細胞と同等のデータを得ることができ、切片から採取したことによってトランスクリプトーム解析の質をほとんど妥協する必要がないことが示唆された。この手法を特許出願した(特願2021-200053)。この結果は、我々が独自に開発した3'側へのバイアスのあるcDNA増幅法を用いて得られたものである。より広い応用を可能にするため、広く用いられ、mRNAの全長の解析も可能なcDNA増幅手法(Smart-seq2)や、市販のキット(タカラSmart-seq v4 kit)に適用可能なプロトコルを作成しつつある。この手法をマウス卵巣に適用し、卵母細胞や卵胞の顆粒層細胞の形態などの組織学的情報にリンクした定量的なトランスクリプトーム解析を行い、卵母細胞の形態からトランスクリプトームを高い精度で予測とアウトライヤーの検出、顆粒層細胞の組織学的な位置情報と遺伝子発現の差異など、生物学的に興味深い仮説を提示しうるデータを得た。また、スプライシング制御の卵胞成熟過程における重要性が指摘されているが、組織学的情報との関係を調べるために、エキソンジャンクションの解析を行い、既存のスプライスアイソフォームを定量的に検出可能であることが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2020年度のRNase inhibitorの販売中止による問題は解決し、その後、予定通りに研究は進捗しているため。一方で、論文の査読で多くの批判がつきその対応を進行中であるため。

Strategy for Future Research Activity

前半期は現在投稿中の論文の査読対応を行う。また、マウス生殖巣において見出した現象の検証や、原始卵胞形成過程への適応など、生物学的な課題を解くための解析を行う。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(14 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Reconstituting oogenesis in vitro: recent progress and future prospects2021

    • Author(s)
      Nagaoka So I.、Saitou Mitinori、Kurimoto Kazuki
    • Journal Title

      Current Opinion in Endocrine and Metabolic Research

      Volume: 18 Pages: 145-151

    • DOI

      10.1016/j.coemr.2021.03.022

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epigenome reprogramming in the male and female germ line2021

    • Author(s)
      Kurimoto Kazuki、Ikeda Hiroki、Kobayashi Hisato
    • Journal Title

      Epigenetics and Reproductive Health

      Volume: 21 Pages: 3-25

    • DOI

      10.1016/b978-0-12-819753-0.00001-5

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclosporin A and FGF signaling support the proliferation/survival of mouse primordial germ cell-like cells in vitro†2020

    • Author(s)
      Ohta Hiroshi、Yabuta Yukihiro、Kurimoto Kazuki、Nakamura Tomonori、Murase Yusuke、Yamamoto Takuya、Saitou Mitinori
    • Journal Title

      Biology of Reproduction

      Volume: 104 Issue: 2 Pages: 344-360

    • DOI

      10.1093/biolre/ioaa195

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 始原生殖細胞発生過程におけるDNAメチル化リプログラミング2020

    • Author(s)
      栗本一基
    • Journal Title

      月刊 細胞

      Volume: 52 Pages: 508-511

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] マウス卵母細胞運命決定機構の解明2020

    • Author(s)
      長岡 創、栗本一基、斎藤通紀
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 38 Pages: 1893-1896

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Germline development in rat revealed by visualization and deletion of Prdm142020

    • Author(s)
      Kobayashi Toshihiro、Kobayashi Hisato、Goto Teppei、Takashima Tomoya、Oikawa Mami、Ikeda Hiroki、Terada Reiko、Yoshida Fumika、Sanbo Makoto、Nakauchi Hiromitsu、Kurimoto Kazuki、Hirabayashi Masumi
    • Journal Title

      Development

      Volume: 147 Pages: 183798-183798

    • DOI

      10.1242/dev.183798

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ZGLP1 is a determinant for the oogenic fate in mice2020

    • Author(s)
      Nagaoka So I.、Nakaki Fumio、Miyauchi Hidetaka、Nosaka Yoshiaki、Ohta Hiroshi、Yabuta Yukihiro、Kurimoto Kazuki、Hayashi Katsuhiko、Nakamura Tomonori、Yamamoto Takuya、Saitou Mitinori
    • Journal Title

      Science

      Volume: 367 Issue: 6482 Pages: 4115-4115

    • DOI

      10.1126/science.aaw4115

    • NAID

      120006850276

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Germ cell reprogramming2019

    • Author(s)
      Kurimoto Kazuki、Saitou Mitinori
    • Journal Title

      Curr Top Dev Biol

      Volume: 125 Pages: 91-125

    • DOI

      10.1016/bs.ctdb.2019.04.005

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Single-cell RNA-sequencing for frozen sections with DRaqL; an efficient RNA recovery and cDNA amplification method for laser capture2022

    • Author(s)
      栗本一基
    • Organizer
      第127回日本解剖学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 始原生殖細胞の発生とエピゲノムリプログラミング2021

    • Author(s)
      栗本一基
    • Organizer
      第126回日本解剖学会総会・全国学術集会・第98回日本生理学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 組織学にリンクした定量的な単一細胞遺伝子発現解析法の開発に向けて2019

    • Author(s)
      栗本一基
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 単一細胞遺伝子発現解析の展望2019

    • Author(s)
      栗本一基
    • Organizer
      「生体5次元情報」を解読する医工計測技術を創出する「知・もの・人」づくり計画キックオフシンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] 疾患原因遺伝子・タンパク質の解析技術と創薬/診断技術への応用2022

    • Author(s)
      栗本一基
    • Total Pages
      13
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048777
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞の溶解方法2022

    • Inventor(s)
      栗本一基、池田宏輝、宮尾晋太朗
    • Industrial Property Rights Holder
      奈良県立医科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-200053
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-07-20   Modified: 2022-12-28  

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