ヒストンバリアントに基づくクロマチンの機能の推定

• Project Area: Dynamic chromatin structure and function
• Project/Area Number: 16H01318
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 浜田 道昭 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00596538)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2017: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2016: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: バイオインフォマティクス / ヒストンバリアント / クロマチン状態 / lncRNA-RNA相互作用 / クロマチン / エピジェネティクス / 隠れマルコフモデル / ヒストン修飾

Outline of Annual Research Achievements

(1) ヒストンバリアントを含むクロマチンマークに対するクロマチン状態の推定．
ヒストンバリアントのデータとしては，ヒト：Kujirai+, NAR (2016) 44, 6127-41，マウス：Maehara+, Epigenetics Chromatin (2015) 17;8:35を用いた．これらのデータを用いて，研究代表者が開発した手法を用いてクロマチン状態の推定を行った．さらに，推定されたクロマチン状態と，様々なゲノムアノテーションとの相関を調査した．
(2)データベースlncRRIdb: 発現，局在情報を統合したlncRNA-RNA相互作用データベース
本研究では，クロマチン機能を長鎖ノンコーディングRNA（lncRNA）の観点から特徴づけることを試みるために，lncRNAと相互作用を行うRNAの網羅的なデータベースの構築を行った．これは研究代表者らが開発したRIblastを用いて，計算機による網羅的な相互作用予測を行った結果を，発現および局在の実験情報とともに格納したデータベースである
(3)階層的なクロマチン状態を推定するための情報技術の開発．
プロモーターやエンハンサーも，階層的な構造を有していると考えた．例えば，promoter⇒strong promoter, weak promoter, bivalent promoterなどである．従来のクロマチン状態の推定手法においては，このような階層性を考えることはできなかったため，我々は独自に手法の開発を行った．そのためのプロトタイプシステムの開発を行い小さなデータを用いてその有効性を検証した．

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Computational approaches for alternative and transient secondary structures of ribonucleic acids (2019)
  • Author(s): Fukunaga Tsukasa、Hamada Michiaki
  • Journal Title: Briefings in Functional Genomics Volume: - Issue: 3 Pages: 182-191
  • DOI: 10.1093/bfgp/ely042
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Novel Method for Assessing the Statistical Significance of RNA-RNA Interactions Between Two Long RNAs (2018)
  • Author(s): Fukunaga Tsukasa、Hamada Michiaki
  • Journal Title: Journal of Computational Biology Volume: 25 Issue: 9 Pages: 976-986
  • DOI: 10.1089/cmb.2017.0260
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Analysis of histone modifications using latent feature models (2017)
  • Author(s): Yuki Takeda and Michiaki Hamada
  • Organizer: 第6回生命医薬情報学連合大会(IIBMP 2017)
• [Presentation] 隠れ特徴モデル(LFM)によるヒストン修飾解析 (2017)
  • Author(s): 武田 悠希, 浜田 道昭
  • Organizer: 東京バイオインフォマティクスミーティング
• [Book] よくわかるバイオインフォマティクス入門 (2018)
  • Author(s): 藤 博幸、岩部 直之、川端 猛、浜田 道昭、門田 幸二、須山 幹太、光山 統泰、黒川 顕、森 宙史、東 光一、吉沢 明康、片山 俊明
  • Total Pages: 208
  • Publisher: 講談社
  • ISBN: 4065138213