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タンパク質間相互作用ネットワーク解析によるがん個性の理解

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative Systems Understanding of Cancer for Advanced Diagnosis, Therapy and Prevention
Project/Area Number 23134510
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

藤森 茂雄  東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (90542241)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywordsバイオインフォマティクス / タンパク質間相互作用 / 相互作用ドメイン / 相互作用領域 / In vitro virus
Research Abstract

様々な個性を持つがん細胞をシステムとして理解するためには、個々のがん細胞のタンパク質問相互作用(protein-protein interaction;PPI)ネットワークを大域的かつ正確に把握するためのインタラクトーム解析手法が必要になる。本研究課題では、PPIを効率的に解析できる独自の実験手法(in vitro virus法;IVV法)を有する研究者や、がん細胞のモデル実験系を有する研究者と連携し、実験によるデータとスパコンを活用した新たながんインタラクトーム解析の確立を目指して研究を行なっている。24年度は以下の三点について進展があった:
(1)IVV法と次世代シーケンサの融合技術であるIVV high-throughput sequencing(IVV-HiTSeq)法の開発を行った。IVV法はmRNAディスプレイ技術の一つであり、核酸(mRNA)情報によってタンパク質を解析することが出来る技術であり、代表者らはこの特性を利用して従来困難であった次世代シーケンサによるPPI解析を実現させた。また、PPI検出実験の信頼性および効率が大幅に向上することを確認した。
(2)IVV法は、PPIに加えてタンパク質の「相互作用ドメイン」情報を一度に解析できるインタラクトーム解析技術であるため、がん細胞に起きている異常(DNA変異など)とPPIの関連を詳細に解析するのに適した情報を提供することができる技術である。代表者らは、相互作用ドメイン情報とDNA変異などの各種データを統合し解析するための基盤として、ウェブデータベースの開発を行った。
(3)薬剤耐性の異なる2種類のがん幹細胞について、抗癌剤処理後のインタラクトームおよびトランスクリプトームの経時的な変化の違いを明らかにするため、抗癌剤処理後のRNAを経時的にサンプリングした(0.5-7.5h:1h毎)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

「研究実績の概要」で述べたとおり、24年度は(1)インタラクトームデータを産出するための新たな方法の開発(IVV-HiTSeq法の開発)、(2)産出されるデータを解析するための基盤確立(ウェブデータベースの開発)、(3)データ取得実験に用いるためのサンプルの準備(2種類のがん幹細胞についての抗癌剤処理後のRNAサンプルの取得)を行っており、目的を達成に向けて十分な進展があったといえる。

Strategy for Future Research Activity

24年度に取得したがん幹細胞のRNAサンプルを用いてマイクロアレイ実験を行い、トランスクリプトームデータを取得する。次に、それらの情報解析の結果から得られた重要な分子群について、IVV-HiTSeq実験のベイトとしてPPI検出実験を行う。得られたPPIネットワークに遺伝子発現情報を重ねあわせ、抗癌剤応答後のインタラクトームの動的変化の細胞による違いをネットワーク特性(中心性、スモールワールド性など)の観点から解析していく。また、IVV-HiTSeq法で得られる相互作用領域情報を利用し、ネットワークに変化を生じさせるがんの変異やスプライスバリアントについても探索を行う。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Next-generation sequencing coupled with a cell-free display technology for high-throughput production of reliable interactome data2012

    • Author(s)
      Fujimori S
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1038/srep00691

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PRD : A protein-RNA interaction database2012

    • Author(s)
      Shigeo Fujimori, Katsuya Hino, Ayumu Saito, Satoru Miyano, Etsuko Miyamoto-Sato
    • Journal Title

      Bioinformation

      Volume: 8(15) Issue: 15 Pages: 729-730

    • DOI

      10.6026/97320630008729

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IRView : a database and viewer for protein interacting regions2012

    • Author(s)
      Shigeo Fujimori, Naoya Hirai, Kazuyo Masuoka, Tomohiro Oshikubo, Tatsuhiro Yamashita, Takanori Washio, Ayumu Saito, Masao Nagasaki, Satoru Miyano, Etsuko Miyamoto-Sato
    • Journal Title

      Bioinformatics

      Volume: 28(14) Issue: 14 Pages: 1949-1950

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/bts289

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Interactome analysis using the in vitro virus method and development of the database for protein interacting regions2012

    • Author(s)
      Shigeo Fujimori, Hiroyuki Ohashi, Naoya Hirai, Tomohiro Oshikubo, Tatsuhiro Yamashita, Takanori Washio, Ayumu Saito, Satoru Miyano, Etsuko Miyamoto-Sato
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      福岡(福岡国際会議場・マリンメッセ福岡)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of a high-throughput interactome analysis pipeline for understanding cancer stem cell characteristics2012

    • Author(s)
      Shigeo Fujimori, Hiroyuki Ohashi, Yukiko Kawabata, Naoya Hirai, Takatsune Shimizu, Hideyuki Saya, Rui Yamaguchi, Seiya Imoto, Satoru Miyano, Etsuko Miyamoto-Sato
    • Organizer
      The 19th East Asia Joint Symposium
    • Place of Presentation
      ソウル(ソウル大学Mokam Hall),韓国
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Towards personal interactomes using a display technology combined with next-generation sequencing2011

    • Author(s)
      Etsuko Miyamoto-Sato, Shigeo Fujimori, Naoya Hirai, Kazuyo Masuoka
    • Organizer
      Personal Genomes
    • Place of Presentation
      Cold Spring Harbor, USA
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] A database and viewer for protein interacting regions2011

    • Author(s)
      Shigeo Fujimori, Naoya Hirai, Etsuko Miyamoto-Sato
    • Organizer
      The 9th International Workshop on Advanced Genomics
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] パーソナルゲノム医療に向けたがん幹細胞の理解と制御2011

    • Author(s)
      宮本悦子, 藤森茂雄, 清水孝恒, 井元清哉, 長崎正朗, 山口類, 平井直也, 増岡和代, 森泰昌, 佐谷秀行, 宮野悟
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] タンパク質相互作用領域データベース2011

    • Author(s)
      藤森茂雄, 平井直也, 増岡和代, 斉藤あゆむ, 長崎正朗, 宮野悟, 宮本悦子
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会参会
    • Place of Presentation
      横浜
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] がんと幹細胞に共通する機構の解明を目的どした肝細胞がんにおける網羅的なタンパク質間相互作用解析とキー因子の探索2011

    • Author(s)
      森泰昌, 平井直也, 藤森茂雄, 増岡和代, 宮本悦子
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] In vitro virus法を用いた肝細胞癌における幹細胞関連因子のインタラクトーム解析2011

    • Author(s)
      平井直也, 藤森茂雄, 森泰昌, 増岡和代, 宮本悦子
    • Organizer
      第34回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      横浜
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      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://ir.hgc.jp/

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      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://pri.hgc.jp/

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      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://ir.hgc.jp/

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      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://pri.hgc.jp/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 標的物質と相互作用するタンパク質の検出方法2011

    • Inventor(s)
      宮本悦子, 藤森茂雄
    • Industrial Property Rights Holder
      東京大学
    • Industrial Property Number
      2011-213424
    • Filing Date
      2011-09-28
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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