| 研究課題/領域番号 |
21K18194
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 (2023)
国立研究開発法人理化学研究所 (2021-2022) |
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研究代表者 |
新宅 博文 京都大学, 医生物学研究所, 教授 (80448050)
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| 研究分担者 |
口丸 高弘 自治医科大学, 医学部, 准教授 (10570591)
錦井 秀和 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30512834)
塩見 晃史 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (60880557)
金子 泰洸ポール 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別研究員 (80873504)
鳥井 孝太郎 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別研究員 (80878463)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2023年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2022年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | 1細胞 / RNA-sequencing / マイクロ流体工学 / オミクス / 電気泳動 / 造血幹細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
1細胞RNA-sequencing (scRNA-seq)は，基本的にエンドポイント解析である．そのため，scRNA-seqより得られる遺伝子発現情報は瞬時の状態量に過ぎず，時々刻々状態変化する真のダイナミクス解析は実現できていない．本研究では1細胞の生存状態を維持したまま時系列の網羅的遺伝子発現情報を取得する方法を構築し，それに基づく真の1細胞ダイナミクス計測を実現する．
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| 研究成果の概要 |
1細胞オミクス計測は基本的にエンドポイントの計測であり，計測時に対象1細胞の生命活動を中断してしまう．そのため，その後の現象を追跡することは不可能であり，非定常かつ時系列の現象に対しては多くの1細胞サンプルを取得して平均的な描像を推定するほか解析手段が無かった．我々はナノスケールの電場を活用して非殺傷的にRNAを細胞から抽出し，その極微量RNAから細胞の遺伝子発現を計測すると共にその後の生命現象を追跡する新しい計測方法を開発した．この方法は細胞周期進行など基本的な生命現象には顕著な摂動を与えることなく，時系列の遺伝子発現を計測できる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヒトは受精卵と呼ばれる１つの細胞から始まり、最終的に数十兆の細胞から構成される生命体へと変化します。1細胞オミクス解析は、そのダイナミクスを生み出す分子の量を1細胞解像度で捉える強力なツールですが、ほとんどの場合、対象の1細胞を計測時により損なってしまいます。本研究で開発したELASTomics、Live-organismal transcriptomicsおよびopto-combinatorial indexingはそのような1細胞オミクス解析の根源的課題を解決し得る1細胞オミクス解析法群であり、例えば、非殺傷的に受精卵の遺伝子発現を計測しながら発生過程を観察することが可能です。
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