| 研究課題/領域番号 |
20K06453
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| 研究機関 | 兵庫医科大学 |
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研究代表者 |
杉本 道彦 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (10373317)
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| 研究分担者 |
田夛 祐喜 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 開発研究員 (10746382)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | マウス / 初期発生 / 細胞内小胞輸送 / 胚性致死 / 多能性幹細胞 / scRNA-seq |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、細胞内小胞輸送を制御するタンパク質複合体GARP complexを構成する各因子の哺乳類発生過程における役割の違いを、single-cell RNA sequencing (scRNA-seq)により解明することを目的とする。本研究の成果により、これまでに知られていなかった細胞内小胞輸送経路による哺乳類胚発生制御メカニズム解明につながる成果が得られると期待される。
変異マウス胚を用いてscRNA-seqをすすめるための基盤技術として、「scRNA-seqサンプル多重化のための細胞標識技術」を開発し、実用化にこぎつけた。本技術により、scRNA-seqの解析コストを大幅に削減できるようになったとともに、解析データの信頼度も向上させることができるようになった。さらに、昨年度より取り組んでいた、固定後のサンプルを用いた多検体複合scRNA-seq解析技術の開発にも成功した。これらの技術は本研究の付随成果ではあるが、広く応用のできる極めて汎用性の高い基盤技術であり、社会的インパクトの大きい成果と言える。
これらの技術を組合せて、本年度はGARP complex構成因子の変異マウス胚を用いた多検体複合微量scRNA-seq解析を実施し、現在データ解析中である。得られたsingle-cell transcriptomeデータを既報論文のデータと照合したところ、初期胚の細胞を的確に検出し各細胞の高精度発現プロファイルを取得できていることが確認された。しかし、本年中旬に申請者が所属を異動したことから、それに伴う新所属機関への実験動物の移管に大幅に時間がかかってしまっている（2022年度末時点でマウスの移管が始まった段階）。本研究においては、変異マウスを用いた解析が必須であり中核となることから、研究計画を1年間延長することとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
所属先変更に伴い一定期間の実験中断が生じたことから研究期間を1年間延長することとなったが、本年度中に本研究に関連する成果を以下に示すように報告することができたことから、「当初予定よりも進展している」と評価する。
独自に開発したscRNA-seqサンプル多重化のための細胞標識技術に関しての特許の国内出願が完了し、これを元に2022年度末時点において国際出願中である。
また、本年度中に本研究に関連して学術論文1報、国内学会1件、国際学会2件の発表を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
2022年度に実施したscRNA-seqのデータを元に、GARP complex関連遺伝子変異によって引き起こされるtranscriptomeの変動を、変異胚を用いて免疫染色、RT-PCRなどにより確認する。変異胚の形態的表現型と遺伝子発現をつなぎ合わせ、GARP complex関連遺伝子群により制御される哺乳類初期発生機構を明らかにし、それらの結果を取りまとめる。
また、本研究に付随して開発した固定サンプルを用いた多検体複合scRNA-seq解析技術の成果も取りまとめる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度中旬に所属先を異動したことから、長期間マウスを用いた実験を実施することができなくなってしまい、当初計画していた2022年度使用予定の経費の多くが不使用となってしまった。1年間研究期間を延長して2022年度に予定していた研究計画を2023年度に継続して実施する計画である。
余剰の物品費は2023年度の物品費に当てる。また、2023年度に2ないし3回の学会への参加・発表を予定しており、旅費はそれに使用する計画である。
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