大量並行シーケンスによるゲノムアッセイ

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Integral understanding of the mechanism of transcription cycle through quantitative, high-resolution approaches
• Project/Area Number: 24118007
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 松本 直通 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80325638)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三宅 紀子 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (40523494)
• Project Period (FY): 2012-06-28 – 2017-03-31
• Keywords: ゲノム / 発現制御 / 次世代シーケンス

Outline of Annual Research Achievements

次世代シーケンサー（NGS）を効率的に用いて転写サイクルの解明に資するゲノムアッセイを行うことを目的に研究を進めている。平成26年度は、導入したIon Protonの稼働率を向上させ班内連携を進めた。スタンダードタイプとデスクトットタイプのNGS特性に合わせた効率的な解析フローを確立させ解析を進めている。転写サイクル異常に関わる疾患として解明を進めているCoffin-Siris症候群はBAF複合体の5つのサブユニットをコードするいずれかの遺伝子の突然変異が原因であることを、本研究において突き止めたが、さらに解析を継続して、あらたな原因遺伝子であるSOX11の突然変異を2例で同定した。この変異は、HMGドメイン内に存在し、構造解析やin vitroの機能解析で明らかな病的効果を示した。さらにゼブラフィッシュを用いたsox11のノックダウン解析とレスキュー実験においてCoffin-Siris症候群に類似した小頭症、脳細胞のアポトーシス等が出現し、ヒトSOX11のmRNAで一定のレスキュー効果を見出した。SOX11はBAFの下流に位置する転写因子で脳プロげニター細胞の維持や分化と関連することが明らかにされている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成26年度は、Coffin-Siris症候群に関するあたらな原因遺伝子のSOX11の同定に成功した。SOX11はBAF複合体の下流に位置する転写因子でこれら一連の遺伝子異常が、類似の臨床症状を呈していることが大変興味深い。またこれら一連の研究が、転写サイクル研究に資すると考える。

Strategy for Future Research Activity

次世代シーケンサーを用いた技術開発研究とともにヒト疾患に関わる転写サイクル関連因子の異常の同定を積極的に進める予定である。現在様々な疾患の解析も進めており、その一部に転写サイクルに密接に関連する分子の異常を呈しており、機能面を含めた解析を進める予定である。

Research Products

• [Journal Article] Dominant mutations in ORAI1 cause tubular-aggregate- myopathy with hypocalcemia by constitutive activation of store-operated Ca2+ channel. (2015)
  • Author(s): Endo Y, *Noguchi S, Hara Y, Hayashi YK, Motomura K, Murakami N, Tanaka S, Yamashita S, Kizu R, Bamba M, Goto Y, Matsumoto N, Nonaka I, Nishino I.
  • Journal Title: Hum Mol Genet 24(3) Volume: 24(3) Pages: 637-648
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu477.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Clinical exome sequencing in neurology practice. (2014)
  • Author(s): Miyatake S,*Matsumoto N (*: correspondence).
  • Journal Title: Nat Rev Neurol Volume: 10（12） Pages: 676-8
  • DOI: 10.1038/nrneurol.2014.213.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] De novo SOX11 mutations cause Coffin-Siris syndrome. (2014)
  • Author(s): Tsurusaki Y, Ohashi H, Phadke S, Koshimizu E, Kou I, Shiina M, Suzuki T, Okamoto N, Imamura S, Yamashita M, Watanabe S, Yoshiura K-i, Kodera H, Miyatake S, Nakashima N, Saitsu H, Ogata K, Ikegawa S, Miyake N, and *Matsumoto N.
  • Journal Title: Nat Commun Volume: 5 Pages: 4011
  • DOI: 10.1038/ncomms5011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expanding the phenotypic spectrum of TUBB4A-associated hypomyelinating leukoencephalopathies, (2014)
  • Author(s): Miyatake S, Osaka H, Shiina M, Sasaki M, Takanashi J, Haginoya K, Wada T, Morimoto M, Ando N, Ikuta Y, Nakashima N, Tsurusaki Y, Miyake N, Ogata K, *Matsumoto N, *Saitsu H (*: co-correspondence).
  • Journal Title: Neurology Volume: 82(24) Pages: 2230-7
  • DOI: 10.1212/WNL.0000000000000535.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] PIGA mutations cause early-onset epileptic encephalopathies and distinctive features. (2014)
  • Author(s): *Kato M#, *Saitsu H#, *Murakami Y (*: co-first authors, #: co-corespondence), Kikuchi K, Watanabe S, Iai M, Miya K, Matsuura R, Takayama R, Ohba C, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Hamano S, Osaka H, Hayasaka K, Kinoshita T, Matsumoto N.
  • Journal Title: Neurology Volume: 82（18） Pages: 1587-96
  • DOI: 10.1212/WNL.0000000000000389
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] AKT3 and PIK3R2 mutations in two patients with megalencephaly-related syndromes. (2014)
  • Author(s): *Nakamura K, Kato M, Tohyama J, Shiohama T, Hayasaka K, Nishiyama K, Kodera H, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Matsumoto N, Saitsu H.
  • Journal Title: Clin Genet Volume: 85（4） Pages: 396-8
  • DOI: 10.1111/cge.12188.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PIGN mutations cause congenital anomalies, developmental delay, hypotonia, epilepsy, and progressive cerebellar atrophy. (2014)
  • Author(s): Ohba C, Okamoto N, Murakami Y, Kawato K, Suzuki Y, Ikeda T, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Tanaka F, Kinoshita T, *Matsumoto N, *Saitsu H (*: co-correspondence).
  • Journal Title: Neurogenet Volume: 15（2） Pages: 85-92
  • DOI: 10.1007/s10048-013-0384-7.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Early onset epileptic encephalopathy caused by de novo SCN8A mutations. (2014)
  • Author(s): Ohba C, MD, Kato M, Takahashi S, Lerman-Sagie T, Lev D, Terashima H, Kubota M, Kawawaki H, Matsufuji M, Kojima Y, Tateno A, Goldberg-Stern H, Straussberg R, MD, Marom D, Leshinsky-Silver E, Nakashima M, Nishiyama K, Tsurusaki T, Miyake N, Tanaka F, *Matsumoto N, *Saitsu H (*: co-correspondence).
  • Journal Title: Epilepsia Volume: 55（7） Pages: 994-1000
  • DOI: 10.1111/epi.12668.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] De novo WDR45 mutation in a patient showing clinically Rett syndrome with childhood iron deposition in brain. (2014)
  • Author(s): #Ohba C, #Nabatame S, (# denotes equal contribution) Iijima Y, Nishiyama K, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Tanaka F, Ozono K, Saitsu H*, Matsumoto N* (*: co-corresponding).
  • Journal Title: J Hum Genet Volume: 59（5） Pages: 292-5
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.18.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Deep sequencing detects very low-grade somatic mosaicism in the unaffected mother of siblings with nemaline myopathy. (2014)
  • Author(s): #Miyatake S, #Koshimizu E (# denotes equal contribution), Hayashi YK, Miya K, Shiina M, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Ogata K, Nishino I, *Matsumoto N.
  • Journal Title: Neuromuscul Disord Volume: 24（7） Pages: 642-7
  • DOI: 10.1016/j.nmd.2014.04.002.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Novel compound heterozygous PIGT mutations caused multiple congenital anomalies-hypotonia-seizures syndrome 3. (2014)
  • Author(s): Nakashima M, Kashii H, Murakami Y, Kato M, Tsurusaki Y, Miyake N, Kubota M, Kinoshita T, Saitsu H, Matsumoto N*.
  • Journal Title: Neurogenet Volume: 15（3） Pages: 193-200
  • DOI: 10.1007/s10048-014-0408-y.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Numerous BAF complex genes are mutated in Coffin-Siris syndrome. (2014)
  • Author(s): *Miyake N (*: corresponding author), Tsurusaki Y, Matsumoto N.
  • Journal Title: Am J Med Genet Part C Volume: 166c（3） Pages: 257-61
  • DOI: 10.1002/ajmg.c.31406.
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Causative novel PNKP mutations and concomitant PCDH15 mutations in a patient with microcephaly with early-onset seizures and developmental delay syndrome and hearing loss. (2014)
  • Author(s): *Nakashima M (*: corresponding author), Takano K, Osaka H, Aida N, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Matsumoto N.
  • Journal Title: J Hum Genet Volume: 59（8） Pages: 471-4
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.51
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Whole exome analysis identifies frequent CNGA1 mutations in Japanese population with autosomal recessive retinitis pigmentosa. (2014)
  • Author(s): Katagiri S, Akahori M, Sergeev Y, Yoshitake K, Ikeo K, Furuno M, Hayashi T, Kondo M, Ueno S, Tsunoda K, Shinoda K, Kuniyoshi K, Tsurusaki Y, Matsumoto N, Tsuneoka H, Iwata T.
  • Journal Title: Plos One 9(9) Volume: 9（9） Pages: e108721
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0108721.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Whole exome sequencing revealed causative biallelic IFT122 mutations in a family with CED1 and recurrent pregnancy loss. (2014)
  • Author(s): Tsurusaki Y, Yonezawa R, Furuya M, Nishimura G, Pooh RK, Nakashima M, Saitsu H, Miyake N, Saito S, *Matsumoto N.
  • Journal Title: Clin Genet Volume: 85（6） Pages: 592-4
  • DOI: 10.1111/cge.12215.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Coffin-Siris syndrome is a SWI/SNF complex disorder. (2014)
  • Author(s): Tsurusaki Y, Okamoto N, Ohashi H, Mizuno S, Matsumoto N, Makita Y, Fukuda M, Isidor B, Perrier J, Aggarwal S, Al-Kindy A, Liebelt J, Mowat D, Nakashima M, Saitsu H, Miyake N, *Matsumoto N.
  • Journal Title: Clin Genet Volume: 85（6） Pages: 548-54
  • DOI: 10.1111/cge.12225.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] De novo EEF1A2 mutations in patients with characteristic facial features, intellectual disability and, autistic behaviors and epilepsy. (2014)
  • Author(s): Nakajima J, Okamoto N, Tohyama J, Kato M, Arai H, Funahashi O, Tsurusakia Y, Nakashima M, Kawashima H, Saitsu H, Matsumoto N#, Miyake N# (#: co-corresponding).
  • Journal Title: Clin Genet Volume: 87(4) Pages: 356-61
  • DOI: 10.1111/cge.12394.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Late-onset spastic ataxia phenotype in a patient with a homozygous DDHD2 mutation. (2014)
  • Author(s): Doi H, Ushiyama M, Baba T, Tani K, Shiina M, Ogata K, Miyatake S, Fukuda-Yuzawa Y, Tsuji S, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Ikeda S, Tanaka F, Matsumoto N, *Yoshida K.
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 24（4） Pages: 7132
  • DOI: 10.1038/srep07132.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Atypical giant axonal neuropathy arising from a homozygous mutation by uniparental isodisomy. (2014)
  • Author(s): *Miyatake S, *Koshimizu E, (*: corresponding author), Tada H, Satoshi Moriya S, Takanashi J, Hirano Y, Hayashi M, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Matsumoto N, Saitsu H.
  • Journal Title: Clin Genet Volume: 87（4） Pages: 395-7
  • DOI: 10.1111/cge.12455.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification and in vivo functional characterization of novel compound heterozygous BMP1 variants in osteogenesis imperfecta. (2014)
  • Author(s): Cho SY, Asharani PV, Kim OH, Iida A, Miyake N, Matsumoto N, Nishimura G, Ki CS, Hong G, Kim SJ, Sohn YB, Park SW, Lee J, Kwun Y, Carney TJ, Huh R, Ikegawa S, Jin DK.
  • Journal Title: Hum Mutat Volume: 36（2） Pages: 191-5
  • DOI: 10.1002/humu.22731
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 個別化医療を進めるために (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 日本遺伝子診療学会：遺伝子診断・検査技術推進フォーラム公開シンポジウム2014
  • Place of Presentation: コクヨホール（東京都）
  • Year and Date: 2014-12-12 – 2014-12-12
• [Presentation] Coffin-Siris症候群の新規遺伝子探索 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: NCNP（精神・神経疾患研究開発費（後藤班）平成26年度報告会
  • Place of Presentation: NCNP（東京都）
  • Year and Date: 2014-12-09 – 2014-12-09
  • Invited
• [Presentation] TUBB4A変異による先天性白質形成不全症 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: NCNP（精神・神経疾患研究開発費（佐々木班）平成26年度報告会
  • Place of Presentation: NCNP（東京都）
  • Year and Date: 2014-11-30 – 2014-11-30
  • Invited
• [Presentation] “Congenital intellectual disability syndromes arising from mutations of epigenetic regulators”in the symposium for epigenetic dysregulation and disease. (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: The 37th annual meeting of the molecular biology society of Japan
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama（神奈川県）
  • Year and Date: 2014-11-27 – 2014-11-27
• [Presentation] 人類遺伝学研究におけるデータベースの重要性 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第59回大会 NPGランチョンセミナー
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2014-11-22 – 2014-11-22
• [Presentation] 次世代シーケンサーを用いた染色体・ゲノム構造異常解析 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第59回大会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
  • Year and Date: 2014-11-21 – 2014-11-21
  • Invited
• [Presentation] 次世代シーケンサーによる遺伝子解析 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 第56回日本先天代謝異常学会総会
  • Place of Presentation: 江陽グランドホテル・仙台（宮城県）
  • Year and Date: 2014-11-14 – 2014-11-14
• [Presentation] 次世代シーケンサーの活用法 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 第17回胎児遺伝子診断研究会
  • Place of Presentation: 長崎ハウステンボス（長崎県）
  • Year and Date: 2014-11-07 – 2014-11-07
• [Presentation] ゲノム解析と医療--1000ドルゲノム時代を迎えて-- (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: KOBE内分泌・代謝スキルアップセミナー特別講演
  • Place of Presentation: ホテルクラウンパレス神戸（兵庫県）
  • Year and Date: 2014-08-23 – 2014-08-23
• [Presentation] ヒト発生・発達異常の分子探索と診断法の開発 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 文部科学省イノベーションシステム整備事業先端融合領域イノベーション創出拠点形成プログラム「翻訳後修飾プロテオミクス医療研究拠点の形成」第5回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 県民共済みなとみらいホール（神奈川県）
  • Year and Date: 2014-08-19 – 2014-08-19
  • Invited
• [Presentation] 難病を解き明かすヒト全遺伝子・全ゲノム解析 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 横浜市立大学先端医科学研究センター市民講座
  • Place of Presentation: ウィング横浜（神奈川県）
  • Year and Date: 2014-08-07 – 2014-08-07
  • Invited
• [Presentation] 遺伝性疾患のゲノム解析---1000ドルゲノム時代を迎えて--- (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: がん研臨床試験・研究センター 第12回臨床研究セミナー
  • Place of Presentation: がん研究会（東京都）
  • Year and Date: 2014-07-03 – 2014-07-03
• [Presentation] 発達障害のゲノム解析 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 第110回日本精神神経学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
  • Year and Date: 2014-06-27 – 2014-06-27
• [Presentation] ゲノム解析と医療：1000ドルゲノム時代を迎えて (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 藤田保健衛生大学遺伝子網羅的解析センター開所記念セミナー・特別講演
  • Place of Presentation: 藤田保健衛生大学（愛知県）
  • Year and Date: 2014-06-21 – 2014-06-21
• [Presentation] Neurodegeneration with Brain Iron Accumulation (NBIA): 急速に広がる疾患概念 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 第55回日本神経病理学会総会学術集会
  • Place of Presentation: 学術総合センター（東京都）
  • Year and Date: 2014-06-07 – 2014-06-07
• [Presentation] ゲノム解析と医療：1000ドルゲノムシーケンス時代を迎えて (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 信州大学先鋭領域融合研究群バイオメディカル研究所設立記念講演会・記念講演会
  • Place of Presentation: 信州大学医学部（長野県）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-25
• [Presentation] ゲノム解析と医療：1000ドルゲノム時代を迎えて (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 九州大学産婦人科セミナー
  • Place of Presentation: 第二博多偕成ビルアイクレオ（福岡県）
  • Year and Date: 2014-05-21 – 2014-05-21
• [Presentation] 遺伝性疾患におけるエクソーム解析の有用性 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 第382回医学研究の基礎を語り合う集い
  • Place of Presentation: 東京慈恵医科大学（東京都）
  • Year and Date: 2014-04-21 – 2014-04-21
• [Presentation] Next generation sequencing dissecting human genetic diseases (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: The 9th Cherry Blossom Symposium.
  • Place of Presentation: 横浜赤レンガ倉庫（神奈川県）
  • Year and Date: 2014-04-19 – 2014-04-19
• [Presentation] 次世代シーケンサー解析のポテンシャルと小児医療 (2014)
  • Author(s): 松本 直通
  • Organizer: 第37回日本小児遺伝学会学術集会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋市立大学桜山キャンパス（愛知県）
  • Year and Date: 2014-04-10 – 2014-04-10
• [Patent(Industrial Property Rights)] 重度の知的障害及び運動発達遅滞を伴う難治性てんかんの検出方法 (2014)
  • Inventor(s): 松本直通・才津浩智
  • Industrial Property Rights Holder: 横浜市立大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: PCT/JP2014/065217
  • Filing Date: 2014-06-09
• [Patent(Industrial Property Rights)] コフィン－シリス症候群の検出方法 (2014)
  • Inventor(s): 松本直通・三宅紀子・鶴崎美徳
  • Industrial Property Rights Holder: 横浜市立大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2013-552406
  • Filing Date: 2014-07-14
• [Patent(Industrial Property Rights)] 孔脳症又は脳出血のリスクを予測する方法 (2014)
  • Inventor(s): 松本直通・才津浩智
  • Industrial Property Rights Holder: 横浜市立大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 14/357,373
  • Filing Date: 2014-05-09
  • Overseas