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時系列データ統合解析プログラムの開発とこれによる生物時計ネットワークの網羅的解析

Research Project

Project/Area Number 18016010
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

石浦 正寛  Nagoya University, 遺伝子実験施設, 教授 (20132730)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小内 清  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 研究員 (00402454)
岡本 和久  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 研究員 (10402455)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥8,000,000 (Direct Cost: ¥8,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Keywords時系列データ / 生物時計 / 時計遺伝子 / 時計タンパク質 / 相互作用 / 解析プログラム / 生物発光 / ネットワーク / 蛋白質相互作用 / 遺伝子発現制御 / 概日時計 / 藍色細菌 / データベース / BRET
Research Abstract

本研究では、「生命現象に関する膨大な量の多次元の時系列データを収集・蓄積し、クラスタリング、生物情報と時系列データの相関分析、ネットワークの推定により新規知識を抽出するプログラム」を開発することを目標とした。昨年度までに試作した複数の解析ルーチンを改良し、それらを元にして「時系列データ解析プログラム」を試作した。この「時系列データ解析プログラム」を用いることで、遺伝子発現測定装置から出力される大量の時系列測定データを随時表示・解析しながらデータベース化して記録することに成功した。
昨年度までに試作したルーチンを活用して、単細胞性緑藻クラミドモナスのリズム変異体を大規模スクリーニングし、105個のリズム変異体を分離することに成功した。そして、リズム異常の原因遺伝子を30個クローニングすることに成功した。30個の遺伝子に中の6個は、クラミドモナスの時計遺伝子候補であった。今後は、試作プログラムに未搭載の「クラスタリング機能」や「発現制御ネットワーク解析機能」を搭載してプログラム全体を完成させ、他の研究機関と共同で有用性の実証試験を実施する予定である。
一方、藍色細菌の網羅的なタンパク質間相互作用ネットワーク解析のために、リアルタイムかつin vivoでタンパク質間相互作用を解析できる実験系の開発を試みた。時計タンパク質-蛍光タンパク質の融合タンパク質がin vivoで時計として機能することを確認したBRETのための株を作製したが、現時点までに時計タンパク質の相互作用をBRETで検出できていない。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] A systematic forward genetic analysis identified components of the Chlamydomonas circadian system.2008

    • Author(s)
      Matsuo, T., et. al.,
    • Journal Title

      Genes & Development 22

      Pages: 918-930

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ATPase activity and its temperature compensation of the cyanobacterial clock protein KaiC.2008

    • Author(s)
      Murakami, R., et. al.,
    • Journal Title

      Genes to Cells 13

      Pages: 387-395

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The circadian clock-related gene pex regulates a negative cis element in the kaiA promoter region.2007

    • Author(s)
      Kutsuna, S., et. al.,
    • Journal Title

      Journal of Bacteriology 189

      Pages: 7690-7696

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A compact multi-channel apparatus for automated rea1-time monitoring of bioluminescence.2007

    • Author(s)
      Okamoto, K., et. al.,
    • Journal Title

      Journal of Biochem Biophys Methods 70

      Pages: 535-553

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A compact multi-channel apparatus for automated real-time monitoring of bioluminescence.2007

    • Author(s)
      K.Okamoto, M.Ishiura, T.Torii, S.Aoki
    • Journal Title

      J. Biochem. Biophys. Method.

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Hexamerization by the N-terminal domain and intersubunit phosphorylation by the C-terminal domain of cyanobacterial circadian clock protein KaiC2006

    • Author(s)
      Hayashi, F., Iwase, R., Uzumaki, T., Ishiura, M.
    • Journal Title

      Biochem. Biophys. Res. Commu. 348

      Pages: 864-872

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  • [Journal Article] Real-time monitoring of chloroplast gene expression by a luciferase reporter : evidence for nuclear regulation of chloroplast circadian period.2006

    • Author(s)
      T.Matsuo, K, Onai, K.Okamoto, G.Ito, J.Minagawa, M.Ishiura
    • Journal Title

      Mol. Cell Biol. 26

      Pages: 863-870

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  • [Presentation] ハイスループット生物発光リアルタイムモニタリング・スクリーニングシステムによる遺伝子発現のリアルタイム測定2007

    • Author(s)
      石浦 正寛
    • Organizer
      第6回国際バイオEXPOフォーラム(セミナー)
    • Place of Presentation
      東京国際展示場(東京)
    • Year and Date
      2007-06-21
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイスループット生物発光リアルタイムモニタリング・スクリーニングシステムによる遺伝子発現のリアルタイム測定2007

    • Author(s)
      石浦 正寛
    • Organizer
      第6回国際バイオEXPOフォーラム(ポスター・展示)
    • Place of Presentation
      東京国際展示場(東京)
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  • [Presentation] 時系列データ統合解析プログラムの開発とこれによる生物時計ネットワークの網羅的解析2007

    • Author(s)
      石浦 正寛
    • Organizer
      特定領域研究「ゲノム」4領域合同班会議
    • Place of Presentation
      神戸ポートピアホテル(神戸)
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  • [Presentation] ハイスループット生物発光リアルタイムモニタリング法による変異体のスクリーニングと原因遺伝子の網羅的同定〜クラミドモナスの概日時計遺伝子へのアプローチ〜2007

    • Author(s)
      松尾 拓哉
    • Organizer
      日本遺伝学会 第79回大会 ミニシンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山大学 創立50周年記念館(岡山)
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  • [Presentation] 生物発光を指標とした変異体スクリーニングとゲノム情報を利用した原因遺伝子の網羅的同定2007

    • Author(s)
      松尾 拓哉
    • Organizer
      第6回クラミドモナス研究会
    • Place of Presentation
      高知工科大学(高知)
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      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/index-j.html

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      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 遺伝子移入ベクター、好熱性藍色細菌へ遺伝子を移入する方法とその応用、および好熱性藍色細菌の凍結保存法;特許番号2008

    • Inventor(s)
      石浦正寛、小内清、森下めぐみ
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋大学
    • Acquisition Date
      2008-01-18
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      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Method for measuring and analyzing bioluminescence and device for measuring and analyzing bioluminescence2007

    • Inventor(s)
      Ishiura, M. and Okamoto, K.
    • Industrial Property Rights Holder
      Nagoya University
    • Acquisition Date
      2007-04-03
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 生物試料の生物発光測定装置2007

    • Inventor(s)
      石浦正寛、岡本和久、小内清、古澤孝良
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋大学
    • Acquisition Date
      2007-05-11
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      2007 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] DNAアレイ法の時系列データを解析するためのプログラム、DNAアレイ法の時系列データの解析方法、DNAアレイ法の時系列データの解析装置2007

    • Inventor(s)
      石浦正寛、岡本和久
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人名古屋大学
    • Acquisition Date
      2007-06-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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