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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Analyzing Genomic Binding of Pyrrole-Imidazole Polyamides by Machine Learning

Research Project

Project/Area Number 17K15047
Research InstitutionChiba Cancer Center (Research Institute)

Principal Investigator

LIN JASON  千葉県がんセンター(研究所), がん治療開発グループ がん遺伝創薬研究室, 研究員 (80774124)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsケミカルバイオロジー / バイオインフォマティクス / ゲノミクス
Outline of Annual Research Achievements

癌遺伝子の主蛋白質を標的にすることで革新的ながん治療法が開発されているが、治療薬の開発が難しい標的分子も多い。ピロールイミダゾールポリアミド(PIP)は、DNA副溝に結合することによって、DNAを直接標的する化合物であり、様々な癌細胞株及びマウス生体内で増殖を阻害することが確認されている。しかし、大半のPIPは8~10塩基認識であり、ゲノム内には多くの結合配列が存在する。このため、PIPの治療効果、毒性や副作用などの安全性を予測することが困難と考えられる。本研究では、PIPによるがんゲノムとの結合及び臨床的な副作用の予測が重点として行った。
1、PIPでのゲノム結合によるオフターゲットについてまとめのレビューが「Biomolecules」誌に掲載された。更に、PIPによるがんゲノムへの影響について結合サイトの測定では、一部が「Journal of Open Source Software」誌に掲載され、機械学習法を用いたPIPによる機能・臨床的な副作用についての論文が「PLoS ONE」誌発表された。上記の研究を遂行するため、学会発表などの旅費に当てられ、成果は国内や海外の国際学会で発表された。
2、この研究を遂行するにあたって、発現プロファイリング及び化学合成に関する試薬、検体測定料、医科研のスーパーコンピューター使用料及びコンピューター部品を購入した。

  • Research Products

    (12 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (4 results)

  • [Int'l Joint Research] 台湾・国立成功大学医療情報学研究所/台湾・国立成功大学電気電子工学大学院情報工学部(その他の国・地域)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      台湾・国立成功大学医療情報学研究所/台湾・国立成功大学電気電子工学大学院情報工学部
  • [Journal Article] The Road Not Taken with Pyrrole-Imidazole Polyamides: Off-Target Effects and Genomic Binding2020

    • Author(s)
      Lin Jason、Nagase Hiroki
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 10 Pages: 544~544

    • DOI

      10.3390/biom10040544

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CRED: a rapid peak caller for Chem-seq data2019

    • Author(s)
      Lin Jason、Kuo Tony、Horton Paul、Nagase Hiroki
    • Journal Title

      Journal of Open Source Software

      Volume: 4 Pages: 1423~1423

    • DOI

      10.21105/joss.01423

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Estimating genome-wide off-target effects for pyrrole-imidazole polyamide binding by a pathway-based expression profiling approach2019

    • Author(s)
      Lin Jason、Krishnamurthy Sakthisri、Yoda Hiroyuki、Shinozaki Yoshinao、Watanabe Takayoshi、Koshikawa Nobuko、Takatori Atsushi、Horton Paul、Nagase Hiroki
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Pages: e0215247

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0215247

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 塩基配列選択的な新規エピゲノム制御分子PIP-SAHAにおける機械学習法による遺伝子発現量影響の予測2020

    • Author(s)
      リン・ジェイソン、渡部隆義、杉山弘、永瀬浩喜
    • Organizer
      第5回AMEDがん若手研究者ワークショップ
  • [Presentation] 発現プロファイリングによるDNA副溝結合剤のピロールイミダゾールポリアミドでの オフターゲット及び副作用の評価・予測2019

    • Author(s)
      Jason Lin, Sakthisri Krishnamurthy, Hiroyuki Yoda, Yoshinao Shinozaki, Takayoshi Watanabe, Nobuko Koshikawa, Atsushi Takatori, Paul Horton, Hiroki Nagase
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術集会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of Phenotypes and Side Effects from DNA Minor-Groove-Binding Pyrrole-Imidazole Polyamides2019

    • Author(s)
      Jason Lin, Atsushi Takatori, Hiroki Nagase, Paul Horton
    • Organizer
      27th Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology and the 18th European Conference on Computational Biology (ISMB/ECCB 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ピロールイミダゾールポリアミドでの非特異的なゲノム結合および副作用の予測2019

    • Author(s)
      リン・ジェイソン、クリシュナムーティ・サクテイシリ、養田裕行、篠崎喜脩、渡部隆義、越川信子、高取敦志、ホートン・ポール、永瀬浩喜
    • Organizer
      第28回日本癌病態治療研究会
  • [Remarks] Chem-seq Read Enrichment Discovery: CRED

    • URL

      https://github.com/jlincbio/cred

  • [Remarks] pipoft: R package for estimating PIP side effects

    • URL

      https://github.com/jlincbio/pipoft

  • [Remarks] kmeRs2: k-Mers Similarity Score Matrix

    • URL

      https://github.com/jlincbio/kmeRs2

  • [Remarks] rfpipeak: Chem-seq peak calling by random forest

    • URL

      https://github.com/jlincbio/rfpipeak

URL: 

Published: 2021-01-27  

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