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順遺伝学で同定した新規遺伝子によるマウス・ヒトにおける神経分化制御機構の解明

使用正向遗传学鉴定的新基因阐明小鼠和人类的神经分化控制机制

基本信息

批准号：
21K15011
负责人：
吉田純子
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Nara Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

申請者は、変異に伴いマウスES細胞の分化に異常をきたす機能未知のzinc finger protein（Zfp）遺伝子を同定し、その機能解析を進めてきた。その過程で、本Zfp遺伝子は特に神経分化に重要な機能を果たしていることがわかった。令和４年度は特に１細胞RNA-seqの情報解析に注力した。野生型マウスES細胞および本Zfp遺伝子の変異ES細胞の神経分化誘導前、神経分化後7日目、神経分化後14日目（合計６サンプル）の経時的な1細胞RNA-seq解析の結果から、本Zfp遺伝子の変異ES細胞では胎盤方向へ分化する細胞集団が存在することを突き止めた。現在、さらにtrajectory解析を行うことによって、野生型には存在しない遺伝子制御ネットワークを同定することを試みている。また令和４年度は、これまでのマウスES細胞での結果を踏まえて、ヒトiPS細胞における本Zfp遺伝子の機能を調べることを目的として、本Zfp遺伝子のヒトのホモログであるZNF遺伝子を破壊した株を、ゲノム編集技術を用いて作製することを試みた。しかしながら、ZNF遺伝子をCRISPR/Cas9システムのgRNAで切断しただけで細胞の形態が分化細胞様に変化し、破壊すると未分化性が高まるマウスの本Zfp遺伝子とは正反対の表現型を示しており、現時点ではまだヒトのZNF遺伝子の破壊株は獲得できていない。このことから本Zfp遺伝子の機能は、マウスとヒトでは異なる可能性が示唆されるので、今後はヒトiPS細胞については、conditional knock out株の作製に方針転換することなどを検討していく予定である。

The applicant has different characteristics in the differentiation of ES cells. The zinc finger protein (Zfp) gene has unknown functions. The process, the Zfp gene, is a special function of the brain differentiation. In 2014, Linghe focused on information analysis of RNA-seq in 1 cell. The results of RNA-seq analysis of wild-type ES cells and mutant ES cells from this Zfp gene before induction of neural differentiation, 7 days after neural differentiation, and 14 days after neural differentiation (6 days in total) showed that there was a cell pool of mutant ES cells from this Zfp gene that differentiated in the placental direction. Now, the trajectory analysis, wild-type analysis, wild-type analysis. In addition, in the fourth year, the ZFP gene function was adjusted by the use of ES cells, iPS cells, and ZNF gene editing techniques. The expression of CRISPR/Cas9 gene in the CRISPR/Cas9 gene expression system was cut off, and the morphology of the cell was changed from differentiated to undifferentiated. The expression of CRISPR/Cas9 gene in the CRISPR/Cas9 gene expression system was changed. The function of this ZFP gene is different, and the possibility is different. In the future, the function of iPS cell is different, and the conditional knock out is the policy change.