染色体構造データベースを利用した転写制御のモデリング
Publicly Offered Research
| Project Area | Chromosome Orchestration System |
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| Project/Area Number |
18H04710
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
朴 聖俊 東京大学, 医科学研究所, 特任講師 (40759411)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 染色体高次構造 / 遺伝子転写モデル / バイオインフォマティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、ゲノム高次構造を介した遺伝子発現制御の数理モデル構築と評価を行って、染色体構造DBに整理・公開した。
これまでに、例えば、マウスのゴノサイト(Yamanaka et al. Dev. Cell, 2019) やB細胞リンパ腫 (Nagai et al. BMC Med Genomics, 2019)において、クロマチン動態と遺伝子転写に直接的な関係が存在することを確認した。そのうえ、遺伝子転写制御領域に物理的にコンタクトするゲノム領域は長距離DNAループ以外にも染色体間相互作用などのタイプがあり、これらによって高度に複雑な転写機構が機能していることがわかった。
そこで、開発した線形回帰モデルにおいて、転写因子結合部位とヒストン修飾情報をプロモータ領域に限らず、染色体内・間コンタクトからも抽出し、その多様な組み合わせを説明変数として遺伝子転写量をモデリングした。例えば、成熟ナイーブ B細胞と胚中心B細胞(GCB)のRNA-seq、６種類のヒストンChIP-seq、Hi-Cデータを用いて行うと、染色体内・間コンタクト由来の制御因子が遺伝子発現説明に顕著に寄与していた。特に、染色体間コンタクト由来のHomeobox 転写因子HOMEZが強力な転写活性因子として推定されるなどの実験的検証につながる結果が得られ、ゲノム高次構造機能の理解に一歩近づけた。本研究結果は国際会議発表が受理されていたが、新型コロナウイルス感染拡大防止のためにキャンセルされた。
ここで開発したDBを用いて共同研究を行った（Yamanaka et al. Dev. Cell, 2019; Takeda et al. Blood, 2020）。領域内連携として、宮成悠介先生（基生研）とは染色体構造制御因子のスクリーニングを（論文投稿中）、伊藤武彦先生（東工大）とは情報基盤の共同開発を行った。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元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
(20 results)
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[Journal Article] HHEX promotes myeloid transformation in cooperation with mutant ASXL12020
Author(s)
Reina Takeda, Shuhei Asada, Sung-Joon Park, Akihiko Yokoyama, Hans Becker, Akinori Kanai, Valeria Visconte, Courtney Hershberger, Yasutaka Hayashi, Taishi Yonezawa, Moe Tamura, Tsuyoshi Fukushima, Yosuke Tanaka, Tomofusa Fukuyama, Akiko Matsumoto, Satoshi Yamasaki, Kenta Nakai, Satoshi Yamazaki, Toshiya Inaba et al.
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Journal Title
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[Presentation] マウス胎仔期生殖細胞におけるクロマチンリプログラミング2019
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Organizer
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