Development of next generation environmental sensing system using human iPS cells

• Project/Area Number: 26810100
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Green/Environmental chemistry
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: TANI HIDENORI 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 環境管理研究部門, 研究員 (10635329)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2014: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: ヒトiPS細胞 / ノンコーディングRNA / 化学物質 / 環境センシング / 長鎖ノンコーディングRNA / 環境ストレス / 環境計測

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on two biological products as ideal tools for toxicological assessment: long non-coding RNAs (lncRNAs) and human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs). lncRNAs are an important class of pervasive non-protein-coding transcripts involved in the molecular mechanisms associated with responses to cellular stresses. hiPSCs possess the capabilities of self-renewal and differentiation into multiple cell types, and they are free of the ethical issues associated with human embryonic stem cells. Here, we identified six novel lncRNAs that respond to model chemical stresses in hiPSCs. Our results indicated that the lncRNAs responded to general and specific chemical stresses. We propose that these lncRNAs have the potential to be surrogate indicators of chemical stress responses in hiPSCs.

Research Products

• [Journal Article] Genome-wide gene expression analysis of mouse embryonic stem cells exposed to p-dichlorobenzene (2016)
  • Author(s): H. Tani, J. Takeshita, H. Aoki, R. Abe, A Toyoda, Y. Endo, S. Miyamoto, M. Gamo, and M. Torimura
  • Journal Title: Journal of Bioscience and Bioengineering Volume: in press Issue: 3 Pages: 329-333
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2016.02.007
  • NAID: 40020949815
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of hydroxyanthraquinones as novel inhibitors of hepatitis C virus helicase (2015)
  • Author(s): Atsushi Furuta, Masayoshi Tsubuki, Miduki Endoh, Tatsuki Miyamoto, Junichi Tanaka, Kazi Abdus Salam, Nobuyoshi Akimitsu, Hidenori Tani, Atsuya Yamashita, Kohji Moriishi, Masamichi Nakakoshi, Yuji Sekiguchi, Satoshi Tsuneda, Naohiro Noda
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences Volume: 16 Issue: 8 Pages: 18439-18453
  • DOI: 10.3390/ijms160818439
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Analysis of RNA decay factor mediated RNA stability contributions on RNA abundance (2015)
  • Author(s): Sho Maekawa, Naoto Imamachi, Takuma Irie, Hidenori Tani, Kyoko Matsumoto, Rena Mizutani, Katsutoshi Imamura, Miho Kakeda, Tetsushi Yada, Sumio Sugano, Yutaka Suzuki and Nobuyoshi Akimitsu.
  • Journal Title: BMC Genomics Volume: 16 Issue: 1 Pages: 154-154
  • DOI: 10.1186/s12864-015-1358-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Development of cytotoxicity-sensitive human cells using overexpression of long non-coding RNAs (2015)
  • Author(s): Tani H, Torimura M.
  • Journal Title: J Biosci Bioeng Volume: 119 Issue: 5 Pages: 604-608
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2014.10.012
  • NAID: 110009962618
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Genome-wide analysis of long noncoding RNA turnover (2015)
  • Author(s): Hidenori Tani, Naoto Imamachi, Rena Mizutani, Katsutoshi Imamura, Yoendae Kwon, Satoru Miyazaki, Sho Maekawa, Yutaka Suzuki, Nobuyoshi Akimitsu
  • Journal Title: Methods in Molecular Biology Volume: 1262 Pages: 305-20
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2253-6_19
  • ISBN: 9781493922529, 9781493922536
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Genome-wide analysis of long noncoding RNA turnover (2015)
  • Author(s): Tani H, Imamachi N, Mizutani R, Imamura K, Kwon Y, Miyazaki S, Maekawa S, Suzuki Y, Akimitsu N.
  • Journal Title: Methods Mol Biol Volume: 1262巻 Pages: 305-320
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2214-7_14
  • ISBN: 9781493922130, 9781493922147
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PBDE: Structure-Activity Studies for the Inhibition of Hepatitis C Virus NS3 Helicase. (2014)
  • Author(s): Salam KA, Furuta A, Noda N, Tsuneda S, Sekiguchi Y, Yamashita A, Moriishi K, Nakakoshi M, Tani H, Roy SR, Tanaka J, Tsubuki M, Akimitsu N
  • Journal Title: Molecules Volume: 19 Issue: 4 Pages: 4006-4020
  • DOI: 10.3390/molecules19044006
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Long non-coding RNAs as surrogate indicators for chemical stress responses in human-induced pluripotent stem cells (2014)
  • Author(s): Tani H, Onuma Y, Ito Y, Torimura M.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 9巻 Issue: 8 Pages: e106282-e106282
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0106282
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] マイクロ流路用金型を用いた細胞培養用グラジエントチップの作成と評価 (2016)
  • Author(s): 愛澤 秀信、谷 英典、安齋 弘樹、志賀 直子、齊藤 伸寿、鳥村 政基
  • Organizer: 第15回 産総研・産技連 LS-BT合同研究発表会
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所（茨城県）
  • Year and Date: 2016-02-02
• [Presentation] ヒトiPS細胞を用いた次世代型水環境診断システムの開発 (2016)
  • Author(s): 谷 英典
  • Organizer: InterAqua2016
  • Place of Presentation: 東京ビッグサイト（東京都）
  • Year and Date: 2016-01-28
• [Presentation] 伝子発現データに基づく化学物質間の類似度について (2015)
  • Author(s): 竹下 潤一、阿部 亮介、豊田 章倫、遠藤 靖典、宮本 定明、谷 英典、青木 寛、鳥村 政基、佐藤 浩昭、蒲生 昌志
  • Organizer: 日本動物実験代替法学会 第28回大会
  • Place of Presentation: ワークピア横浜（神奈川県）
  • Year and Date: 2015-12-11
• [Presentation] マイクロ流路用金型を用いた細胞培養用グラジエントチップの作成と評価 (2015)
  • Author(s): 愛澤 秀信、谷 英典、安齋 弘樹、志賀 直子、齊藤 伸寿、鳥村 政基
  • Organizer: 第7回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • Place of Presentation: 新潟コンベンションセンター（新潟県）
  • Year and Date: 2015-10-29
• [Presentation] 哺乳動物細胞を用いた化学物質の生体影響評価技術の開発 (2015)
  • Author(s): 谷 英典
  • Organizer: 第2回E&Eフォーラム
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所（茨城県）
  • Year and Date: 2015-09-02
• [Presentation] mRNA機能のオントロジー構造に着目したクラスタリング (2015)
  • Author(s): 阿部 亮介、宮本 定明、遠藤 靖典、竹下 潤一、谷 英典
  • Organizer: ファジィシステムシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 電気通信大学（東京都）
  • Year and Date: 2015-09-02
• [Presentation] 遺伝子発現データ間の相関関係を特徴づけるRNAの抽出アルゴリズムについて (2015)
  • Author(s): 豊田 章倫、遠藤 靖典、宮本 定明、竹下 潤一、谷 英典
  • Organizer: ファジィシステムシンポジウム2015
  • Place of Presentation: 電気通信大学（東京都）
  • Year and Date: 2015-09-02
• [Presentation] 哺乳動物細胞を用いた化学物質の生体影響評価技術の開発 (2015)
  • Author(s): 谷 英典、小沼 泰子、伊藤 弓弦、竹下 潤一、蒲生 昌志、青木 寛、鳥村 政基、佐藤 浩昭
  • Organizer: 第1回E&Eフォーラム
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所（茨城県）
  • Year and Date: 2015-06-25
• [Presentation] ヒトiPS細胞におけるストレスマーカーとしての長鎖ノンコーディングRNAの解析 (2015)
  • Author(s): 谷 英典、小沼 泰子、伊藤 弓弦、鳥村 政基
  • Organizer: 第14回 産総研・産技連 LS-BT合同研究発表会
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所（茨城県）
  • Year and Date: 2015-02-03
• [Presentation] ヒトiPS細胞におけるストレスマーカーとしての長鎖ノンコーディングRNAの解析 (2014)
  • Author(s): 谷 英典、小沼 泰子、伊藤 弓弦、鳥村 政基
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • Year and Date: 2014-11-27
• [Presentation] Identification of short-lived long non-coding RNAs as surrogate indicators for chemical stress response (2014)
  • Author(s): Tani H, Torimura M.
  • Organizer: Cell Symposium: Regulatory RNAs 2014
  • Place of Presentation: Claremont Hotel & Spa（サンフランシスコ、アメリカ）
  • Year and Date: 2014-10-20
• [Presentation] ゲノムワイドなRNA分解測定法を利用したUPF1標的遺伝子および基質認識部位の予測 (2014)
  • Author(s): 今町 直登、谷 英典、入江 拓磨、鈴木 穣、秋光 信佳
  • Organizer: 第13 回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2014
  • Place of Presentation: 富山国際会議場（富山県）
  • Year and Date: 2014-09-20
• [Presentation] Genome-wide gene expression analysis by RNA-seq in murine embryonic stem cells (2014)
  • Author(s): Tani H, Takeshita J, Aoki H, Gamo M, Torimura M.
  • Organizer: 9th World Congress on Alternatives and Animal Use in the Life Sciences
  • Place of Presentation: Hilton Prague（プラハ、チェコ）
  • Year and Date: 2014-08-27
• [Presentation] ゲノムワイドなRNA分解測定法を利用した UPF1標的遺伝子および基質認識部位の予測 (2014)
  • Author(s): 今町 直登、谷 英典、今村 克俊、入江 拓磨、鈴木 穣、秋光 信佳
  • Organizer: ゲノム支援拡大班会議
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル（兵庫県）
  • Year and Date: 2014-08-20
• [Presentation] Long non-coding RNAs as surrogate indicators for environmental stress response in human cells (2014)
  • Author(s): Tani H.
  • Organizer: Workshop on Advanced Technologies for Wastewater Reclamation and Reuse
  • Place of Presentation: 清華大学（北京、中国）
  • Year and Date: 2014-08-19
  • Invited
• [Presentation] Identification of cis-regulatory elements within UPF1 target transcripts (2014)
  • Author(s): Imamachi N, Tani H, Mizutani R, Imamura K, Irie T, Suzuki Y, Akimitsu N.
  • Organizer: The 9th FASEB meeting
  • Place of Presentation: Big Sky（モンタナ、アメリカ）
  • Year and Date: 2014-07-08
• [Presentation] ヒトiPS細胞を用いた化学物質の安全性評価及び迅速計測技術の開発 (2014)
  • Author(s): 谷 英典、小沼 泰子、伊藤 弓弦、竹下 潤一、蒲生 昌志、青木 寛、鳥村 政基
  • Organizer: 第21回E&Eフォーラム
  • Place of Presentation: 産業技術総合研究所（茨城県）
  • Year and Date: 2014-06-18
• [Presentation] Identification of cis-regulatory element within UPF1 target transcripts (2014)
  • Author(s): Imamachi N, Tani H, Mizutani R, Imamura K, Irie T, Suzuki Y, Akimitsu N.
  • Organizer: RNA 2014
  • Place of Presentation: Centre des Congres de Quebec（ケベック、カナダ）
  • Year and Date: 2014-06-07
• [Presentation] ゲノムワイドなRNA分解測定法を利用したUPF1標的遺伝子および基質認識部位の予測 (2014)
  • Author(s): 今町 直登、谷 英典、入江 拓磨、鈴木 穣、秋光 信佳
  • Organizer: 第14回 東京大学生命科学シンポジウム BIO UT
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都）
  • Year and Date: 2014-04-26
• [Remarks] Hidenori TANI - 谷 英典
  • URL: https://staff.aist.go.jp/h.tani/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞内RNA分解酵素のin vivo阻害測定方法 (2015)
  • Inventor(s): 谷 英典、鳥村 政基、佐藤 浩昭
  • Industrial Property Rights Holder: 谷 英典、鳥村 政基、佐藤 浩昭
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2015-147125
  • Filing Date: 2015-07-24
• [Patent(Industrial Property Rights)] 核酸を用いたストレス高感受性細胞の作製方法 (2014)
  • Inventor(s): 谷 英典、鳥村 政基
  • Industrial Property Rights Holder: 谷 英典、鳥村 政基
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2014-125587
  • Filing Date: 2014-06-18