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Understanding disease etiology by using Hi-C data

Publicly Offered Research

Project AreaChromosome Orchestration System
Project/Area Number 18H04717
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

須山 幹太  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (70452365)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
KeywordsHi-C / 次世代シーケンサー / 疾患ゲノム解析 / 遺伝子発現制御 / バイオインフォマティクス / GWAS
Outline of Annual Research Achievements

近年、次世代シーケンサーを応用したHi-C 法による染色体の立体構造の解析が急速に進んでいる。本研究は、申請者がこれまでに開発したHi-C データ解釈のためのウェブサーバChromContactの拡充を図り、幅広いユーザーがHi-C データを利活用するための基盤技術の創出を目指す。また、それを応用した研究として、遠位エンハンサーの同定、および生物種間で見られる染色体転座と空間配置の関係についての解析を進める。とくに、発症メカニズムについてのモデル化が十分でないGWAS 解析の結果について、遠位エンハンサーの変異が関与している可能性を調べることで、その発症メカニズムの解釈を試みる。このように、次世代シーケンサーのデータ解析、特に近年発展が目覚ましいHi-C データの解析を中心にしたバイオインフォマティクス研究により、本領域の推進に貢献する。
本年度は、昨年度同定したERRFI1の遠位エンハンサーについて、染色体の空間構造やエピゲノムデータの網羅的解析から、その疾患への関与についての解釈を可能とするモデルを構築した。このモデルは、エンハンサー中に存在する多型ごとのERRFI1の発現強度などからも支持された。これらの成果を論文として発表した(Kubota and Suyama, BMC Medical Genomics 2020)。
さらに、がんにおける非コード領域の変異についての解析も行った。特に変異のホットスポットに着目することで、ランダムに生じる変異との区別を図った。その結果、149個の非コードドライバー変異候補が見つかった。これらについて、がんとの関連を染色体の構造を元に考察した。たとえば、その中の1つはNFATC4遺伝子のプロモーターと空間的に相互作用するエンハンサー上に位置することが示された。この結果について、現在論文投稿中である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] An integrated analysis of public genomic data unveils a possible functional mechanism of psoriasis risk via a long-range ERRFI1 enhancer2020

    • Author(s)
      Kubota Naoto、Suyama Mikita
    • Journal Title

      BMC Medical Genomics

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 8-8

    • DOI

      10.1186/s12920-020-0662-9

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 腫瘍内不均一性を基にしたがんの予後解析2019

    • Author(s)
      菊竹智恵,須山幹太
    • Organizer
      第3回学際的がん研究夏の学校
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Pan-cancer analysis for mutations hotspots in non-coding elements2019

    • Author(s)
      菊竹智恵,須山幹太
    • Organizer
      第8回生命医薬情報学連合大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] がんの進化過程を利用した新規バイオマーカーの同定2019

    • Author(s)
      Chie Kikutake, Mikita Suyama
    • Organizer
      第78回日本がん学会学術総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 公共データの統合・再解析による乾癬関連機能多型の網羅的探索2019

    • Author(s)
      久保田直人,須山幹太
    • Organizer
      第14回生命医科学研究所ネットワーク国際シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] がんゲノムデータを用いた非コード領域における変異ホットスポットの網羅的解析2019

    • Author(s)
      菊竹智恵,須山幹太
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 公共データの統合・再解析による乾癬関連機能多型の網羅的探索2019

    • Author(s)
      久保田直人,須山幹太
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Pan-cancer analysis of recurrent mutations in noncoding elements.2019

    • Author(s)
      Mikita Suyama, Minako Yoshihara, Chie Kikutake
    • Organizer
      Chromosome Dynamics "A symposium on chromatin domains and genome stability in honor of the 150th anniversary of the discovery of DNA"
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pan-cancer analysis for mutation hotspots in non-coding elements.2019

    • Author(s)
      Chie Kikutake, Mikita Suyama
    • Organizer
      The 29th Hot Spring Harbor International Symposium “Cutting Edge of Technical Innovations in Trans-Omics”
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Understanding gene regulation using chromosome conformation and epigenome data.2019

    • Author(s)
      Mikita Suyama
    • Organizer
      The 8th Meeting on Grant-in-aid for Scientific Research on Innovative Areas “Chromosome Orchestration System”, Yamagata, Japan.
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exploring molecular basis of phenotype-genotype links using chromosome conformation data.2018

    • Author(s)
      Mikita Suyama
    • Organizer
      The 7th Meeting on Grant-in-aid for Scientific Research on Innovative Areas “Chromosome Orchestration System”, Stockholm, Sweden.
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Understanding gene regulation using chromosome conformation and epigenomic data.2018

    • Author(s)
      Naoto Kubota, Tetsuya Sato, Mikita Suyama
    • Organizer
      The 28th Hot Spring Harbor Symposium “Biomedical Sciences in the Era of Big Data”, Fukuoka, Japan.
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ERRFI1遺伝子のエンハンサークラスターに存在する一塩基多型と乾癬の発症リスク2018

    • Author(s)
      久保田直人,須山幹太
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会,横浜.
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [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
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] ChromContact

    • URL

      http://bioinfo.sls.kyushu-u.ac.jp/chromcontact/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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