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Development and application of multi-omics analysis for elucidating the revival mechanism of aging clock

Planned Research

Project AreaElucidation of the Aging Clock Revival Mechanism - A New Paradigm Shift in Aging Research
Project/Area Number 23H03838
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (III)
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

矢木 宏和  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70565423)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池田 和貴  公益財団法人かずさDNA研究所, ゲノム事業推進部, グループ長 (10466732)
仲地 ゆたか  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (10522097)
Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥57,980,000 (Direct Cost: ¥44,600,000、Indirect Cost: ¥13,380,000)
Fiscal Year 2025: ¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥19,370,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥4,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥19,370,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥4,470,000)
Keywordsマルチオミクス / エンドプロダクトーム / 老化時計 / リバイバル機構
Outline of Research at the Start

本研究では、老化や線維化のリバイバル過程におけるエンドプロダクトーム(メタボローム、リピドーム、グライコーム)の解析を中心的に行い、各生命プロセスにおける分子の挙動と関連性を調べるとともに、共有データベースと可視化ツールを含むマルチオミクスデータの活用基盤を構築する。本研究で得られたデータおよび開発した技術基盤を活用し、リバイバル機構の基本原理の解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、オミックスデータの多階層プラットフォーム基盤技術を構築することをめざして、城村班(A0班)を中心に連携し、野生型マウス由来の胎児線維芽細胞を対象に、エンドプロダクトームのデータセットの取得を試みた。老化を誘導した時系列サンプルを準備し、同一サンプルに対して、グライコミクス、リピドミクス、メタボロミククス、プロテオミクス、RNAシークエンスを実施した。こうしたて得られた一連のデータを取り扱うために、IDと分子構造の紐付けを行った。メタボロミクスで得られるターゲット分子はKEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and GenomesデータベースのIDとの紐付けは完了した。一方で、グライコミクス解析から得られる糖鎖は、GycoPoratal情報を利用しIDと分子構造記述法の整備を行なった。一方で、脂質については複数の分子種に対して1つのIDを割り振ってクラスターとして扱っているが、今後重要な分子候補に着目した個別ID化の整理を進めている。またIDを割り振ったマルチオミクスデータを可視化できるソフトの試作版を開発した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

オミックスデータの多階層プラットフォーム基盤技術を構築することをめざして、同一サンプルに対して、グライコミクス、リピドミクス、メタボロミククス、プロテオミクス、RNAシークエンスを実施することができている。また、こうしたて得られた一連のデータを取り扱うために、IDと分子構造の紐付も順調に進んでおり、こうしたIDを割り振ったマルチオミクスデータを可視化できるソフトの試作版を開発することにも成功している。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、これまでに老化モデル細胞において時間経過に対して取得したマルチオミクスデータを対象に共有データベースと可視化ツールを含むマルチオミクスデータの活用基盤を構築する。さらには、こうしたツールを用いてマルチオミクスデータを解き明かすことで老化に重要なパスウエーをあぶり出すことを目指す(A01と共同)。また、A02班と共同で肝線維化の分子機構の解明を目指し、静止期肝星細胞、活性化肝星細胞、老化肝星細胞のマルチオミクスデータの取得を行う。
さらには、データベース整備だけでなく大規模マルチオミクスデータを機械学習で利用することも念頭にオントロジーの統一や糖鎖・脂質など分子構造記述法の整備を進める。特に、2023年度の成果を元にKEGGやGlyCosmosなど公共データベース記載の各種オミクス情報の統合を進める。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 技術講座:糖鎖構造のオミクス解析2024

    • Author(s)
      矢木宏和,加藤晃一
    • Journal Title

      細胞

      Volume: 4 Pages: 30-32

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] N-linked glycosylation of flavivirus E protein contributes to viral particle formation2023

    • Author(s)
      Ishida Kotaro、Yagi Hirokazu、Kato Yukinari、Morita Eiji
    • Journal Title

      PLOS Pathogens

      Volume: 19 Issue: 10 Pages: 1011681-1011681

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1011681

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] UGGT1/2-mediated reglucosylation of N-glycan competes with ER-associated degradation of unstable and misfolded glycoproteins2023

    • Author(s)
      Ninagawa Satoshi、Matsuo Masaki、Ying Deng、Aso Shinya、Matsushita Kazutoshi、Fueki Akane、Saito Shunsuke、Imami Koshi、Kizuka Yasuhiko、Sakuma Tetsushi、Yamamoto Takashi、Yagi Hirokazu、Kato Koichi、Mori Kazutoshi
    • Journal Title

      e Life

      Volume: - Pages: 1-29

    • DOI

      10.7554/elife.93117.1

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] がん、免疫細胞におけるジストログリカン糖鎖の伸長制御とその役割2024

    • Author(s)
      矢木宏和
    • Organizer
      名城大学 治性疾患発症メカニズム研究センター・第7回セミナー
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 糖タンパク質糖鎖の生合成機構およびその機能研究2024

    • Author(s)
      矢木宏和
    • Organizer
      2023年度NCUライフサイエンス・IBS合同リトリート
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖鎖構造を規定する分子メカニズム2023

    • Author(s)
      矢木宏和
    • Organizer
      第69回 日本生化学会近畿支部例会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ラット血清のグライコプロテオミクス2023

    • Author(s)
      矢木宏和
    • Organizer
      第26回 比較グライコーム研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] GALAXY データのセマンティックウェブ化2023

    • Author(s)
      田中美雪,矢木宏和,加藤晃一,木下聖子
    • Organizer
      第42回 日本糖質学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 電子励起解離による Q-TOF 型質量分析計を用いた糖鎖構造の解析2023

    • Author(s)
      矢木宏和,建田 潮
    • Organizer
      第42回 日本糖質学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 多階層生命機能解析学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/mfa/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 学術変革領域B”老化リバイバル”ホームページ

    • URL

      http://www.kazusa.or.jp/aging/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2025-04-17  

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