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Genome-Wide Analysis of Chromatin Interactions and Structural Variants in the Japanese Population Towards the Discovery of Disease-Related Factors

Research Project

Project/Area Number 21H02681
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
Research InstitutionKyushu University (2023)
Kyoto University (2021-2022)

Principal Investigator

Nagasaki Masao  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (90396862)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河合 洋介  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 副プロジェクト長 (30435515)
大川 恭行  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80448430)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Keywords構造多型 / 長鎖型シークエンサ / 大規模ゲノム情報解析 / クロマチン構造
Outline of Research at the Start

DNAの核内配置が転写制御、複製、DNA修復など影響を与えることが知られている。一方、長鎖型シークエンサの開発が進み、短鎖型シークエンサでは困難であった全ゲノムレベルでの構造多型のプロファイルの取得が可能となっている。そこでゲノムワイドクロマチン相互作用計測技術情報と長鎖型シークエンサによって得られる構造多型プロファイルを組み合わせ、日本人集団におけるゲノムワイドクロマチン相互作用の差異の検討をすると共に、同集団中に含まれる頻度5%以上の一塩基多型、および、構造多型のうちどの多型がこの染色体上の各クロマチン相互作用にどのように影響を与えるのか、また、その多型が疾患にどう影響をするか研究を行う。

Outline of Final Research Achievements

By combining measurement technologies that capture genome-wide chromatin accessibility and interaction profiles from short-read sequencing and whole-genome long-read sequencing, which provides structural polymorphism profiles, this research advanced the study of the differences in genome-wide chromatin accessibility among the Japanese population. It also explored how specific polymorphisms -including single nucleotide polymorphisms and structural variants- affect chromatin interactions on chromosomes. One outcome of this research was identifying and functionalizing a novel fusion gene in the Leukocyte Immunoglobulin-Like Receptor (LILR) region (Hirayasu et al. Frontiers in Immunology 2023). Furthermore, this work has led to the development of the key database development concept of the JoGo database in future (https://jogo.csml.org/).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究では、クロマチンアクセシビリティと長鎖型シークエンシングを組み合わせて、日本人集団の染色体上の構造多型の特定やクロマチン相互作用の違いを解析しました。研究期間内に新規のLILR領域の融合遺伝子を特定し、その影響を解明することができました。同研究基盤をさらに推進することで、他の遺伝子の遺伝学的多様性の理解を深めるとともに、将来の医学研究において重要なリソースの1つとなります。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Identification of the hybrid gene LILRB5-3 by long-read sequencing and implication of its novel signalling function2024

    • Author(s)
      K. Hirayasu, S. S. Khor, Y. Kawai, M. Shimada, Y. Omae, G. Hasegawa, Y. Hashikawa, H. Tanimoto, J. Ohashi, K. Hosomichi, A. Tajima, H. Nakamura, M. Nakamura, K. Tokunaga, R. Hanayama, M. Nagasaki
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 15

    • DOI

      10.3389/fimmu.2024.1398935

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 未来医療へのヒト情報解析基盤構築と実装2023

    • Author(s)
      長﨑 正朗
    • Organizer
      未来社会デザイン統括本部&データ駆動イノベーション推進本部 合同シンポジウム2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトゲノム情報や臨床情報のセキュリティと情報解析の取り組みについて2023

    • Author(s)
      長﨑 正朗
    • Organizer
      αxSC2023Q セキュリティとスーパーコンピュータシンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ヒトゲノムと臨床情報の統合解析に向けたハイブリッドクラウド基盤構築とパブリッククラウドの活用2023

    • Author(s)
      長﨑 正朗
    • Organizer
      教育と研究のためのDXフォーラム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ハイブリッドクラウドを用いたゲノム情報に基づく構造多型パネルの構築とアノテーション2023

    • Author(s)
      長﨑 正朗
    • Organizer
      学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 第15回シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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