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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Study of genome maintenance / inheritance mechanism based on chromosome 4D structure analysis

Research Project

Project/Area Number 15H02369
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

白髭 克彦  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (90273854)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 須谷 尚史  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 講師 (30401524)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords染色体 / 染色体構築原理 / 染色体高次構造
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、核内の染色体構造を高解像度に描出すること、そしてその制御機構を明らかにすることを目指している。今年度は、次世代シークエンサーを用いて染色体高次構造を可視化する実験手法であるHi-C法の導入を行った。実験パラメータの最適化により、100 kb程度という非常に高い解像度で核内のDNA相互作用の様子を捉えることに成功した。これは世界の最先端の精度と並ぶものであると考えている。また取得したデータセットをコンピュータ上で解析するためのパイプラインの整備も終えることができた。確立した実験手技を用いて、これまでにヒト培養細胞の各細胞周期における核内高次構造データを取得した。また、染色体凝縮因子コンデンシンを欠くM期細胞での高次構造や、間期核において構造構築に重要な役割を果たす各種因子(コヒーシン、NIPBL、CTCF、ESCO等)を欠く間期細胞での高次構造データの取得も終えることができた。これらのデータと、昨年までに取得した各種因子の染色体上結合位置の高精度マップ(定量ChIP-seqにより取得されたもの)が揃ったことで、核内高次構造の制御機構の詳細理解を志向した系統的解析を今後遂行してゆくために不可欠なデータベースが整備された。各種染色体制御因子の変異により引き起こされる希少疾患患者由来の細胞についても同様の解析を行ったので、染色体高次構造と染色体機能の連携とその破綻のメカニズムについても解明を進める。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] オックスフォード大学/クリック研究所(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      オックスフォード大学/クリック研究所
  • [Int'l Joint Research] ペンシルバニア大学/フィラデルフィアこども病院(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ペンシルバニア大学/フィラデルフィアこども病院
  • [Int'l Joint Research] カロリンスカ研究所(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      カロリンスカ研究所
  • [Journal Article] DBTSS/DBKERO for integrated analysis of transcriptional regulation.2018

    • Author(s)
      Suzuki A, Kawano S, Mitsuyama T, Suyama M, Kanai Y, Shirahige K, Sasaki H, Tokunaga K, Tsuchihara K, Sugano S, Nakai K, Suzuki Y.
    • Journal Title

      Nucleic Acids Res.

      Volume: 46 Pages: D229-D238

    • DOI

      10.1093/nar/gkx1001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Statistical Analysis and Quality Assessment of ChIP-seq Data with DROMPA.2018

    • Author(s)
      Nakato R, Shirahige K.
    • Journal Title

      Methods Mol Biol.

      Volume: 1672 Pages: 631-643

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-7306-4_41

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] interleukin-11 induces and maintains progenitors of different cell lineages during Xenopus tadpole tail regeneration.2017

    • Author(s)
      Tsujioka H, Kunieda T, Katou Y, Shirahige K, Fukazawa T, Kubo T.
    • Journal Title

      Nat Commun

      Volume: 8 Pages: 495

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00594-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An In Vitro Human Liver Model by iPSC-Derived Parenchymal and Non-parenchymal Cells.2017

    • Author(s)
      Koui Y, Kido T, Ito T, Oyama H, Chen SW, Katou Y, Shirahige K, Miyajima A.
    • Journal Title

      Stem Cell Reports.

      Volume: 9 Pages: 490-498

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.06.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genome-Wide Target Analyses of Otx2 Homeoprotein in Postnatal Cortex.2017

    • Author(s)
      Sakai A, Nakato R, Ling Y, Hou X, Hara N, Iijima T, Yanagawa Y, Kuwano R, Okuda S, Shirahige K, Sugiyama S
    • Journal Title

      Front Neurosci

      Volume: 11 Pages: 307

    • DOI

      10.3389/fnins.2017.00307

  • [Journal Article] Rtt101-Mms1-Mms22 coordinates replication-coupled sister chromatid cohesion and nucleosome assembly.2017

    • Author(s)
      Zhang J, Shi D, Li X, Ding L, Tang J, Liu C, Shirahige K, Cao Q, Lou H.
    • Journal Title

      EMBO Rep.

      Volume: 18 Pages: 1294-1305

    • DOI

      10.15252/embr.201643807

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Decreased cohesin in the brain leads to defective synapse development and anxiety-related behavior.2017

    • Author(s)
      Fujita Y, Masuda K, Bando M, Nakato R, Katou Y, Tanaka T, Nakayama M, Takao K, Miyakawa T, Tanaka T, Ago Y, Hashimoto H, Shirahige K*, Yamashita T*.(*Equally Contributed Authors)
    • Journal Title

      J Exp Med.

      Volume: 214 Pages: 1431-1452

    • DOI

      10.1084/jem.20161517

  • [Presentation] Organization of 3D genome structure mediated by cohesin and CTCF2017

    • Author(s)
      Toyonari Sakata, Katsuhiko Shirahige
    • Organizer
      EMBO Workshop “Evolution in the Time of Genome Architecture”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Analysis of human chromosome organization mediated by cohesin complex2017

    • Author(s)
      Toyonari Sakata, Katsuhiko Shirahige
    • Organizer
      Genetic Networks (GN) Workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] コヒーシンと染色体の高次機能2017

    • Author(s)
      Toyonari Sakata, Katsuhiko Shirahige
    • Organizer
      第76回日本癌学会学術総会
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-08-26  

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