| Project/Area Number |
22KJ0379
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| Project/Area Number (Other) |
22J00526 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 52030:Psychiatry-related
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| Research Institution | The University of Tokyo (2023)
University of Tsukuba (2022) |
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Principal Investigator |
福田 茉由 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2024: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2023: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2022: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
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| Keywords | 認知機能障害 / RNA-seq / CUT&Tag |
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| Outline of Research at the Start |
統合失調症は、人口の～1％に影響する重篤な精神障害であり、その認知機能障害が患者のQOLに重大な影響を与えるが、現在、認知機能障害に対する承認された治療薬は無く、革新的な治療薬・治療法の開発が求められている。本研究は、統合失調症と因果関係の明確なマウスモデルSetd1a+/-を使用して、統合失調症の認知機能障害に関する病的神経回路形成の分子メカニズムを、発達に沿ったゲノミクスとトランスクリプトミクスの統合オミクス解析や、単一シナプス全脳スケールのシナプトームによって明らかにする。また治療的介入可能な発達段階における時間枠を特定し、新規治療薬・治療法の開発に向けた知見を創出する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的①について】作製が完了したPsd95^EGFP/+:Sap102^mKO2/Y:Setd1a^+/-（オス）マウスを使用し、生育ステージの異なるP1, P7, P14, P28, 8Wを用いて、全脳スケール単一シナプス解像度のシナプトームマップ作製用のサンプル準備を進めた。
【目的②について】クロマチン状態や統合失調症リスク遺伝子の発現、およびその下流標的遺伝子の発現動態を明らかにするため、各発達段階でのmulti-CUT&TagやbulkRNA-Seqを進めた。multi-CUT&Tagは、マウス前頭前野細胞を用いたプロトコル開発を進め、ライブラリー作製までのプロトコルの最適化が完了した。
2024年2月より現所属研究室に異動することとなった。現研究室ではトゲウオ科イトヨGasterosteus aculeatusを実験材料として用いており、異なる高温耐性を持つトゲウオ姉妹種を用いた高温耐性因子の探索に従事する。現在、イトヨの受精卵および稚魚を用いた温度耐性実験を進めているが、受精卵を用いた温度耐性実験において非常に興味深いデータが得られた。前研究室で構築・習得したRNA-seq解析のパイプラインや、プロトコル開発を進めていたCUT&Tagをベースにイトヨを対象としたプロトコルに再開発し、実験・解析を実施する予定である。また、メタボロミクスやプロテオミクスなども計画しており、これらのマルチオミクス解析によって、温度耐性が異なる受精卵において、どのようなトランスクリプトーム、メタボローム、プロテオームなどの変化が起こっているのかを解明したい。また、イトヨの鰭および受精卵を用いた培養細胞系の樹立にも取り組んでいる。温度や薬剤に対する感受性を検証する予備実験、およびレポーターアッセイ系に使用する予定である。また、研究室内での飼育・継代が難しいニホンイトヨでの培養細胞化が成功すれば、生体不足時の実験に大きく貢献できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
一身上の都合により、2024年2月より所属研究機関を異動することとなった。それに伴い、研究内容を変更することとなったため、当初の研究計画から遅れが生じた。
現研究室ではトゲウオ科イトヨを実験材料として用いるため、これまでマウスを材料に構築・習得したRNA-seq解析のパイプラインや、プロトコル開発を進めていたCUT&Tagをベースに、イトヨを対象としたプロトコルに再開発し、実験・解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現所属研究室においては、以下2つの研究計画の実施を目指す。
【①イトヨ・ニホンイトヨ培養細胞の樹立】イトヨの鰭および受精卵を用いた培養細胞系の樹立を目指す。メダカやゼブラフィッシュで確立された培養細胞のプロトコルをベースに、イトヨの鰭から線維芽細胞を分離し、培養細胞化を目指すと共に、さらに受精卵から二次胚誘導能を持つ培養細胞の樹立を目指す。作製した培養細胞は、温度や薬剤に対する感受性を検証する予備実験や、レポーターアッセイ系などの複数の実験に使用する予定である。また、研究室内での飼育・継代が難しいニホンイトヨでの培養細胞化が成功すれば、生体不足時にも培養細胞を用いた実験が可能になり、研究室全体の研究活動に大きく貢献できる。
【②異なる高温耐性を持つトゲウオ姉妹種を用いた高温耐性因子の探索】
先行研究により、イトヨGasterosteus aculeatusと約68万年前に種分化したニホンイトヨG. nipponicusは、イトヨよりも高い高温耐性を持つことが判明した。この姉妹種2種を用いて、高温耐性の違いをもたらす因子を探索する。現在、イトヨの受精卵および稚魚を用いた温度耐性実験を進めているが、受精卵を用いた温度耐性実験において非常に興味深いデータが得られた。前研究室で構築・習得したRNA-seq解析のパイプラインや、プロトコル開発を進めていたCUT&Tagをベースにイトヨを対象としたプロトコルに再開発し、実験・解析を実施する予定である。また、メタボロミクスやプロテオミクスなども計画しており、これらのマルチオミクス解析によって、温度耐性が異なる受精卵において、どのようなトランスクリプトーム、メタボローム、プロテオームなどの変化が起こっているのかを解明したい。
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