Construction of cell competition-specific trans-omic network
| Project/Area Number |
19J10234
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 43060:System genome science-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
江上 陸 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 代謝 / トランスオミクスネットワーク / マルチオミクス / 肥満 / 細胞競合 |
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| Outline of Research at the Start |
正常細胞と生じたがん細胞との間には相互作用が働き、がん細胞は正常細胞による排除圧を受け組織より排除される。この現象は細胞競合として知られ、この時に起こる代謝変化はがん細胞の排除に必要であることが知られている。しかし細胞競合の代謝変化の全貌は未だ明らかとなっておらず、これは代謝変化が単一でない複数の因子の働きによることに起因している。近年、代謝システムの全体を捉える概念としてトランスオミクスが提唱されており、複数の生物学的ビッグデータ(オミクス)の統合から代謝の全容を解明する試みが進んでいる。本研究では大規模トランスオミクス解析手法を開発、細胞競合に応用し特異的代謝ネットワークの全容を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
がんの超初期段階において正常細胞層に変異細胞が生じた際、正常細胞とがん変異細胞との細胞間相互作用の結果、正常細胞層から変異細胞は排除される。この現象は細胞競合として知られている。これまで、細胞競合特異的に起こるがん変異細胞内での代謝変化が変異細胞の排除に機能していることや、高脂肪食の摂取による個体の肥満に伴った細胞内代謝機構の変動により、肥満個体の生体内において変異細胞の排除が抑制されることなどが明らかとされてきた。しかしながら、細胞競合特異的な代謝変化を制御するメカニズムは未だ解明されていない。このことは代謝経路の変化が、単独の因子ではなく、多数の因子の働きによって初めて結果として表出する複雑なプロセスであることに起因する。
近年、このような複雑な代謝ネットワークを、ゲノム・トランスクリプトーム・プロテオーム・メタボロームなどから成る多階層オミクスを統合したトランスオミクスネットワークとして捉え、解析する技術「トランスオミクス解析」が確立されつつある。そこで本研究では、肥満による細胞競合特異的な代謝メカニズムの変動の全容を明らかにするべく、代謝トランスオミクス解析の基盤技術の確立と解析を試みた。
本年度は、健常と肥満マウス間で変化したリン酸化シグナル分子や転写因子、mRNA、タンパク質、代謝反応、代謝物をまたぐ大規模な代謝トランスオミクスネットワークを肝臓や筋肉を対象に構築する手法を世界に先駆けて開発し、国際学術誌への論文発表も行った。本技術は肝臓-血液-筋肉間の臓器連関への肥満による影響も解析可能である。本研究で確立された二群間の差分トランスオミクス解析は細胞競合系をモデルとしたオミクスデータにも適用可能であるため、細胞競合特異的な代謝トランスオミクスネットワークの包括的な解明に寄与することが期待される。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
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[Presentation] Construction of differential trans-omic networks in the liver and muscles between healthy and obese mice2019
Author(s)
Riku Egami, Toshiya Kokaji, Atsushi Hatano, Miki Eto, Hiroyuki Kubota, Yutaka Suzuki, Masaki Matsumoto, Keiichi I. Nakayama, Akiyoshi Hirayama, Tomoyoshi Soga, and Shinya Kuroda
Organizer
International Conference of Systems Biology 2019
Related Report
Int'l Joint Research
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