2017 Fiscal Year Research-status Report
統計モデルによるゲノムワイドな遺伝子転写カスケード解析法の開発
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16K00387
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大里 直樹 大阪大学, 情報科学研究科, 特任助教(常勤) (50509536)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 転写因子 / エンハンサー / クロマチン相互作用 / CTCF / エンハンサープロモーター相互作用 / 機能エンリッチメント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エンハンサーとプロモーターの相互作用を予測するための基準として、クロマチン相互作用のループの形成に関わるCTCFやコヒーシンのDNA結合配列の向きを考慮し、ゲノム上の配列の位置を調べ、その内側でエンハンサーとプロモーターの相互作用と転写標的遺伝子を予測すると、転写標的遺伝子に似た機能の遺伝子が有意に多く含まれることを見出した。しかし、この性質を用いて、他のすべての転写因子のDNA結合配列を網羅的に調べるためには、転写標的遺伝子の機能エンリッチメント解析に時間がかかり、解析方法を改善する必要があった。そのため、転写標的遺伝子の別の特徴として、mRNAの発現量の違いを用いた。転写因子により、プロモーター領域のDNA結合配列から予測された転写標的遺伝子と、エンハンサーとプロモーターの相互作用も考慮して予測した転写標的遺伝子の発現量が有意に異なることがあり、転写因子のエンハンサーとしての機能が影響している可能性がある。エンハンサーとプロモーターの相互作用予測の基準により、転写標的遺伝子の発現量の違いが変化し、転写標的遺伝子の機能エンリッチメントの違いと相関することを見出した。
本方法を用いて、エンハンサーとプロモーターの相互作用に影響する転写因子のDNA結合配列やリピート配列について向きを考慮し調べたところ、Forward-reverseの向きのCTCFやコヒーシンが発現量に大きく影響することが確認され、エンハンサーとプロモーターの相互作用に関わるYY1やZNF143も見つかった。ヒトの単球やCD4 T cell等で複数のサンプルを用いて調べたところ、約300の転写因子のDNA結合配列がForward-reverseやReverse-forwardの向きで、発現量に有意に影響することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
解析方法を途中で変えて時間がかかったが、期待した結果を得ることができた。新しい解析のため、方法や条件検討を行い試行錯誤し進めているが、発見や興味深い結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
エンハンサーとプロモーター相互作用による転写標的遺伝子の発現量への影響の解析結果をまとめて、論文や学会発表を行う。クロマチンやエンハンサーとプロモーター相互作用等に関連する研究者や実験研究者と、研究方法や共同研究の可能性について相談する。クロマチン相互作用に関わる転写因子（DNA結合タンパク質）の解析とともに、エンハンサーとプロモーター相互作用の予測を行うための他の要素、H3K27ac等のヒストン修飾を合わせた解析やオープンクロマチン領域の解析法の改善、転写因子のDNA結合配列のデータの整理等も進める。高解像度(1kb)のクロマチン相互作用の実験データ(Hi-ChIP)が昨年末に公開され、この情報も活用している。
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| Causes of Carryover |
国際会議と連動した論文の出版を行うために、国際会議に出席した。国際会議の参加費や旅費がかかり、支給された研究費では足りなくなったので、旅費の一部を自己負担とした結果、少し差額が生じた。次年度の論文出版費用として使用する予定です。
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Research Products
(12 results)
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[Presentation] Methylation diversity among human vascular endothelial cells2017
Author(s)
Genta Nagae, Youichiro Wada, Ryuichiro Nakato, Takayoshi Umeda, Yuki Katou, Shuichi Tsutsumi, Naoki Osato, Yasuharu Kanki, Mika Kobayashi, Akashi Izumi-Taguchi, Yutaka Saito, Toutai Mitsuyma, Hiroshi Kimura, Katsuhiko Shirahige, Hiroyuki Aburatani
Organizer
The 12 th International Workshop on Advanced Genomics. Japan
Int'l Joint Research
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