Visualisation of tissue heterogenisation by innovative multiplex imaging
| Project Area | Innovative multiplex imaging with functional Raman probes |
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| Project/Area Number |
20H05726
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research (2021-2022)
The University of Tokyo (2020) |
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Principal Investigator |
小幡 史明 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (40748539)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥31,720,000 (Direct Cost: ¥24,400,000、Indirect Cost: ¥7,320,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Fiscal Year 2020: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
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| Keywords | ラマンイメージング / ショウジョウバエ / 老化 / アミノ酸 / プローブ / 生体イメージング / 組織複雑化 |
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| Outline of Research at the Start |
生物個体は、時間とともに複雑化し、異質性の高い細胞集団へと変化していく。このような時間軸をともなう組織の変遷過程を理解するには、生きた生物個体における複数の生体分子の同時イメージングが必須である。本研究では、ショウジョウバエの時期部位特異的な高度遺伝学を利用し、領域内にて開発される新規ラマンプローブを用いた多重イメージングの生体応用を行う。さらに、個体の発生、ガン化、老化過程における複雑化動態を解明し、本技術の生体応用における汎用性・革新性を実証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体内における組織は時間とともに複雑化し、異質性の高い細胞集団へと変化していく。このような時間軸をともなう組織の変遷過程を理解するには、生きた生物個体における生体分子の多重イメージングが有効であると考えられる。本研究では、領域内にて開発される新規ラマンプローブを用いた多重イメージングの生体応用を行い、革新的な新規イメージング技術の実験系構築に貢献するとともにそれによる組織の複雑化の可視化を目的としている。
昨年度は、領域内に開発されたラマンプローブをショウジョウバエ組織に適用し、ラマンイメージングを試みた。その結果、複数のプローブについて、生体イメージングの適用が可能であることが明らかとなった。またラマンプローブに適用される前段階の蛍光プローブについても同様に複数の成功例を得ることができた。また小関班との共同研究により、重水素標識メチオニンの取り込みによりラマンイメージングの実験系を立ち上げ、論文化をおこなった。さらにショウジョウバエ生体組織での応用に挑戦し、実際に可視化することが出来た。また、ショウジョウバエ腸管の単一細胞トランスクリプトーム解析を行い、老化に伴う組織変容の全貌について解析を進めている。老化した組織に加え、栄養制限をおこなった組織についても解析をすることによって時間的老化に加え、生理的老化の観点から組織変容について理解することが可能となる。栄養制限として、これまで解析をしてきたメチオニン制限を行ってその際に変化するものを解析している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年目となる本年度は、前年度までに進めてきたイメージングの準備・条件検討を進め、実際に領域内で開発された新規ラマンプローブについての生体への適用が可能であることを示すことができた。また、新規で進めている小関班との共同研究から、重水素標識アミノ酸を使ったタンパク質合成能の定量技術を開発することが出来た。老化過程の変容に関するオミクス解析も予定通り進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、これまでに行ってきたラマンプローブのイメージングを継続して行う。ショウジョウバエ遺伝学を利用して、新規プローブの有効性の検証を加速度的に進める。上皮組織や脂肪組織、尿細管組織において、特定の酵素の遺伝学的操作を行い、ラマンイメージングを行う。新規に開発される複数のプローブの同時イメージングについても解析を進める。さらに領域内小関班と協調し、老化家庭において、タンパク質翻訳量を可視化するイメージング技術を確立し、それにより細胞種特異的なタンパク質ターンオーバーの定量化を行う予定である。さらに、ショウジョウバエ腸老化過程の変容や、栄養制限による加齢の抑制について、組織複雑化を指標にして解析を進め、論文化を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
