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クロマチン構造が規定する分化時の段階的遺伝子発現制御機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms underlying replication of non-genomic codes that mediate plasticity and robustness for cellular inheritance
Project/Area Number 22H04696
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

前原 一満  九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (90726431)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywordsクロマチン / マルチオミクス / 単一細胞 / 細胞分化
Outline of Research at the Start

独自技術であるChIL-seqをベースとした単一細胞エピゲノム―トランスクリプトーム同時計測データの取得と、組合せ論的ホッジ分解を用いた単一細胞データの時間構造推定法を組み合わせ、分化における段階的な遺伝子発現を決定付けるクロマチン構成因子の同定を目指す。まず、一細胞マルチオミクスデータの分化経路解析を行うための計測技術の確立を目指す。さらに、取得したマルチオミクスデータと細胞の分化経路を解析する手法の開発を通し、分化時の段階的な遺伝子発現制御に必要なクロマチン構成因子の同定を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本計画では、独自技術であるChIL-seqをベースとした単一細胞マルチオミクスデータの取得と、組合せ論的ホッジ分解を用いた単一細胞データの時間構造推定法を組み合わせ、分化における段階的な遺伝子発現を決定付けるクロマチン構成因子の同定を目指す。まず、単一細胞マルチオミクスデータの分化経路解析を行うための計測技術の確立を目指す。さらに、取得したマルチオミクスデータと細胞の分化経路を解析する手法の開発を通し、分化時の段階的な遺伝子発現制御に必要なクロマチン構成因子の同定を目指す。マルチオミクス計測の計画については、空間オミクス技術の開発(論文公開予定)および、細胞分化におけるクロマチンのダイナミクスをシングルセル・レベルで解析した(論文投稿中)。またクロマチン分野の共同研究では、ゲノムワイドなヌクレオソーム配置の解析を行い論文発表を行った。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Genome-wide mapping and cryo-EM structural analyses of the overlapping tri-nucleosome composed of hexasome-hexasome-octasome moieties2024

    • Author(s)
      Nishimura Masahiro、Fujii Takeru、Tanaka Hiroki、Maehara Kazumitsu、Morishima Ken、Shimizu Masahiro、Kobayashi Yuki、Nozawa Kayo、Takizawa Yoshimasa、Sugiyama Masaaki、Ohkawa Yasuyuki、Kurumizaka Hitoshi
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 61-61

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05694-1

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Photo-isolation chemistry for high-resolution and deep spatial transcriptome with mouse tissue sections2022

    • Author(s)
      Honda Mizuki、Kimura Ryuichi、Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Tanaka Kaori、Ohkawa Yasuyuki、Oki Shinya
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 3 Issue: 2 Pages: 101346-101346

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101346

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 高次元オミクスデータの形と流れを読み解く技術の開発2024

    • Author(s)
      前原一満
    • Organizer
      定量生物学の会 第十一回年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高次元データの幾何情報を保持した遺伝子発現ダイナミクスの解析2023

    • Author(s)
      前原一満、大川恭行
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ddHodge: Geometry-aware reconstruction of high-dimensional dynamics from single-cell velocity data2023

    • Author(s)
      Kazumitsu Maehara
    • Organizer
      Single Cell Genomics Conference 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シングルセルオミクスデータ解析:基礎と応用2023

    • Author(s)
      前原一満
    • Organizer
      ACT-Xレクチャー講演
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Geometry-aware high-dimensional vector field reconstruction using Hodge decomposition2023

    • Author(s)
      Kazumitsu Maehara
    • Organizer
      10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] クロマチンのダイナミクスを明かすオミクス解析技術の開発2023

    • Author(s)
      前原一満
    • Organizer
      千葉大学エピゲノム解析セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] データ駆動的な位相図の再構成によるゲノム様式変化の理解2022

    • Author(s)
      前原一満, 原田哲仁, 藤井健, 大川恭行
    • Organizer
      第45回分子生物学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高感度組織エピゲノム解析手法の開発2022

    • Author(s)
      前原一満, 原田哲仁, 藤井健, 大川恭行
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 単一細胞データとホッジ分解による細胞分化を規定するベクトル場の再構築2022

    • Author(s)
      前原一満
    • Organizer
      日本数理生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 九州大学 トランスクリプトミクス分野ホームページ

    • URL

      https://tx.bioreg.kyushu-u.ac.jp/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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