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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Model construction and theorization of intercell interactions

Planned Research

Project AreaIntegrated analysis and regulation of cellular diversity
Project/Area Number 17H06330
Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

川崎 秀二  岩手大学, 理工学部, 准教授 (10282922)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 富田 浩史  岩手大学, 理工学部, 教授 (40302088)
菅野 江里子  岩手大学, 理工学部, 准教授 (70375210)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2022-03-31
Keywords卵巣がん / 遺伝子的メカニズム / 網膜色素変性症 / 光受容クロライドチャネル遺伝子 / ComV1遺伝子
Outline of Annual Research Achievements

遺伝子発現量の一細胞解析データを対象として,TGF-βを中心とする遺伝子相互作用系について,その悪性化に至るまで及び悪性化後の挙動までを明らかにする事を目指した.その結果,1つ1つの遺伝子の挙動を具さに調べ上げるまでには未だ至っていないものの,有効な解析法の1つを提案する事で基盤となるフレームワークを与え,また系の大局的な挙動を理解するまでを達成したと考えている.本件は,領域内の共同研究による成果である(東京大学定量生命科学研究所・林寛敦氏との共同研究及び東京大学医科学研究所・伊藤剛氏との共同研究).この成果では,遺伝子発現量マトリクス(遺伝子約1万3千種×細胞約400個)に対し,従来主流の細胞系譜過程推定とは異なる新しい観点として,遺伝子相互作用の推移過程を提示している.

網膜視細胞の変性により失明を来す網膜色素変性症の遺伝子治療の問題点として光感受性遺伝子の光感受性の低さが挙げられており、昨年度、当研究室でバイオインフォマティクス技術を用いて、臨床試験が行われた遺伝子に比べ遥かに高い光感受性を持つ遺伝子(ComV1)の開発に成功した。今回、ComV1遺伝子を網膜色素変性症モデルラットの網膜に導入し、回復される視覚機能を電気生理学的、行動学的に調べた。また、バイオインフォマティクス技術を利用して開発した光受容クロライドチャネル遺伝子(ChimGt12)を用いた視細胞変性保護効果について検証した。
ComV1遺伝子の導入により視覚誘発電位の回復が見られ、また、行動解析による視機能評価においても日常の室内光程度の光強度においても反応することが確認された等の結果から、ComV1遺伝子を利用することにより失明から視覚を回復できること、ChimGt12遺伝子を用いることにより視細胞の変性を遅延させ失明に至らない治療法となる可能性が示された。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (11 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Immortalization of cells derived from domestic dogs through expressing mutant cyclin-dependent kinase 4, cyclin D1, and telomerase reverse transcriptase2022

    • Author(s)
      Munirah I, Ozaki T, Sekine A, Morimoto M, Sugawara M, Takada H, Sugano E, Tomita H, Kiyono T, Fukuda T
    • Journal Title

      Cytotechnology

      Volume: 74(1) Pages: 181-192

    • DOI

      10.1007/s10616-021-00504-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transcriptome analysis to identify the downstream genes of androgen receptor in dermal papilla cells2022

    • Author(s)
      Furuya K, Fujibayashi S, Wu T, Takase S, Orimoto A, Sugano E, Tomita H, Kashiwagi S, Kiyono T, Ishii T, Fukuda T
    • Journal Title

      BMC Genomic Data

      Volume: 23(1) Pages: 2

    • DOI

      10.1186/s12863-021-01018-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Detailed chromosome analysis of wild-type, immortalized fbroblasts with SV40T, E6E7, combinational introduction of cyclin dependent kinase 4, cyclin D1, telomerase reverse transcriptase2021

    • Author(s)
      Takada H, Miura T, Fujibayashi S, Sasaki N, Takahashi K, Sugano E, Tomita H, Ozaki T, Kiyono T, Yoshida MA, Fukuda T
    • Journal Title

      In Vitro Cellular & Developmental Biology-- Animal

      Volume: 57(10) Pages: 998-1005

    • DOI

      10.1007/s11626-021-00631-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Zinc mediates the interaction between ceruloplasmin and apo-transferrin for the efficient transfer of Fe(III) ions2021

    • Author(s)
      Sakajiri T, Nakatsuji M, Teraoka Y, Furuta K, Ikuta K, Shibusa K, Sugano E, Tomita H, Inui T, Yamamura T
    • Journal Title

      Metallomics

      Volume: 23(1) Pages: mfab065

    • DOI

      10.1093/mtomcs/mfab065

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of an optogenetic gene sensitive to daylight and its implications in vision restoration2021

    • Author(s)
      Watanabe Y, Sugano E, Tabata K, Hatakeyama A, Sakajiri T, Fukuda T, Ozaki T, Suzuki T, Sayama T, Tomita H
    • Journal Title

      npj Regenerative Medicine

      Volume: 6(1) Pages: 64

    • DOI

      10.1038/s41536-021-00177-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phototoxicities Caused by Continuous Light Exposure Were Not Induced in Retinal Ganglion Cells Transduced by an Optogenetic Gene2021

    • Author(s)
      Tabata K, Sugano E, Hatakeyama A, Watanabe Y, Suzuki T, Ozaki T, Fukuda T, Tomita H
    • Journal Title

      Int J Mol Sci

      Volume: 22(13) Pages: 6732

    • DOI

      10.3390/ijms22136732

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The transcriptome of wild-type and immortalized corneal epithelial cells2021

    • Author(s)
      Furuya K, Wu T, Orimoto A, Sugano E, Tomita H, Kiyono T, Kurose T, Takai Y, Fukuda T
    • Journal Title

      Sci Data

      Volume: 8(1) Pages: 126

    • DOI

      10.1038/s41597-021-00908-9

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterizing Asymptotic Distribution in Martingale Convergence of Supercritical Branching Processes2022

    • Author(s)
      Bat-Erdene B, Kawasaki, S
    • Organizer
      第16回日本統計学会春季集会
  • [Presentation] Erdos-Renyiランダムグラフの臨界近傍における最大クラスターサイズの確率評価について2022

    • Author(s)
      佐々木俊一、川崎秀二
    • Organizer
      第16回日本統計学会春季集会
  • [Presentation] 安定分布の複合Poisson級数近似における概収束のノルム評価について2022

    • Author(s)
      赤羽淳弥、川崎秀二
    • Organizer
      第16回日本統計学会春季集会
  • [Presentation] オプトジェネティクスを用いた網膜神経細胞保護2022

    • Author(s)
      菊地由樹、菅野江里子、田端希多子、冨田浩史
    • Organizer
      新学術領域研究 第4回 若手ワークショップ
  • [Presentation] オプトジェネティクスによる視覚再生後の視覚野の可塑性2022

    • Author(s)
      佐渡愛、菅野江里子、田端希多子、冨田浩史
    • Organizer
      新学術領域研究 第4回 若手ワークショップ
  • [Presentation] オプトジェネティクスによるパーキンソン病モデルラットの行動評価2022

    • Author(s)
      新林史悠、菅野江里子、田端希多子、冨田浩史
    • Organizer
      新学術領域研究 第4回 若手ワークショップ
  • [Presentation] 日常光レベルの光に応答する高感度チャネルロドプシンの開発2022

    • Author(s)
      畠山暁斗、菅野江里子、田端希多子、冨田浩史
    • Organizer
      新学術領域研究 第4回 若手ワークショップ
  • [Presentation] マーモセット自閉症モデル前頭前皮質 樹状突起スパインと軸索ブトンのin vivo 2光子顕微鏡観察による解析2021

    • Author(s)
      野口潤、磯田李紗、渡辺恵、中垣慶子、菅野江里子、冨田浩史、渡我部昭哉、山森哲雄、水上 浩明、一戸紀孝
    • Organizer
      神経科学学会
  • [Presentation] マイクロワットオーダーの光に応答する高感度型チャネルロドプシンの開発2021

    • Author(s)
      畠山暁斗、渡邊義人、菅野江里子、田端希多子、佐山達樹、冨田浩史
    • Organizer
      日本光医学・光生物学会
  • [Presentation] 新規ステップ関数型オプシンによる網膜神経細胞保護2021

    • Author(s)
      菊地由樹、菅野江里子、田端希多子、冨田浩史
    • Organizer
      眼薬理学会
  • [Presentation] 遺伝子治療による視覚再生後の脳の可塑性2021

    • Author(s)
      佐渡愛、菅野江里子、田端希多子、新林史悠、小野口玲奈、冨田 浩史
    • Organizer
      眼薬理学会
  • [Book] Data Analytic Study of the Genetic Mechanism of Ovarian Carcinoma Using Single-Cell RNA-Seq Data2022

    • Author(s)
      Kawasaki S, Hayasi H, Tominaga Y
    • Total Pages
      12
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-981-16-4865-6
  • [Remarks] 岩手大学 視覚神経科学研究室

    • URL

      http://web.cc.iwate-u.ac.jp/~htomita/vis-neurosci/

  • [Remarks] NEW VISION

    • URL

      https://www.jig-saw.com/news/20161226/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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