| Project/Area Number |
19KK0182
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
石野 史敏 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (60159754)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志浦 寛相 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (10451907)
石野 知子 (金児知子) 東海大学, 医学部, 教授 (20221757)
鈴木 俊介 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (30431951)
北澤 萌恵 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (40801965)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 哺乳類の胎盤進化 / 有袋類の胎盤 / PEG10の機能 / 有袋類でのKO動物作製 / LTRレトロトランスポゾン / レトロウイルス / 有袋類 / PEG10 / KOダナート / 胎盤形成 / 哺乳類進化 / 哺乳類の個体発生 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトを含む哺乳類が胎生という生殖機構を獲得するには胎盤という新たな臓器を獲得することが必要であった。このような声色学・生理学上の大きな変化を伴う事象が、どのように可能になったのかを遺伝子レベルで解明する。対象とする遺伝子は、胎生を獲得した真獣類と有袋類にのみ新たに獲得された遺伝子であるPEG10である。申請者らは、PEG10が胎盤形成に必須の機能を持つことをマウスを用いたノックアウト実験で証明したが、今回、オーストラリアに生息する有袋類において同様にノックアウト個体の作製により胎盤機能における重要性を証明し、PEG10の獲得が、胎盤の獲得および胎生の起源に繋がったことを証明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の胎生という生殖様式の起源に、LTRレトロトランスポゾンに由来する獲得遺伝子であるPEG10はどのように関係したのか?この問題を明らかにするため本国際共同研究を申請した。PEG10は哺乳類でも胎生の有袋類と真獣類にのみ存在する遺伝子であり、申請者らのグループは2006年に、ノックアウト(KO)マウス の解析からPeg10が真獣類において胎盤形成に必須な機能を果たすことを報告している。しかし、近年まで有袋類において、このようなKO個体を用いた遺伝学的 アプローチは手が届かない状況にあった。本研究ではオーストラリアに生息する小型有袋類ダナートを用い、最新のCRISPR/Cas9のゲノム編集技術を用いてPEG10 KO個体を作成することで、PEG10の有袋類の胎盤形成における重要性を実証するとともに、真獣類・有袋類に共通する胎盤固有の生化学機能を明らかにすることにある。これにより、哺乳類における胎生の起源におけるPEG10獲得の意義を明らかにしたいと考えている。有袋類の個体を使うゲノム編集実験であり、オーストラリアの研究者との共同研究は必須である。当初は、石野が現地で実験施設や当地での実験の進め方に関しての打ち合わせを行い、その後若手研究者が長期滞在をして実験をする予定でいたが、日本、オーストラリア両国での新型コロナウイルス対応のために、出国することができず、現在のところ実質的な実験が行えていない状況にある。オーストラリアへの入国が認められ次第、現地での実験を行う予定で、受け入れ先と継続的に話し合いは続けている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染のパンデミックにより、昨年3月に予定していたオーストラリア訪問による実験計画の具体案作成の打ち合わせ、およひ昨年12月に予定していた若手研究者 北澤の長期滞在が実現していない。オーストラリアの新型コロナウイルス感染対策によりビザの発給も大幅に遅延していて、今年度の夏ごろになる予定。また、滞在する人間のワクチン接種が済まないと入国を認められない可能性もあり、実験再開の目処はついていないが、本研究の継続に関してはRenfree教授と何回も確認をしており、本年度にオーストラリア滞在が可能になったところから計画をスタートさせたいと考えているが、計画が大幅に遅れていることは否めない。
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| Strategy for Future Research Activity |
日本からオーストラリアへの研究滞在が可能になった段階ですぐに、具体的な実験を開始できるように、オーストラリアで行う実験の予備実験を日本において進める。マウスと有袋類の実験動物のダナートでは条件が大分異なることは予想されるので、マウスにおいて遺伝子導入の様々な条件を試し、すぐに現地で実験が可能な状態にしておこうと考えている。
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