情報工学的なデータベース横断解析法に基づく翻訳アレスト配列の全貌解明

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H03330
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 高橋 広夫 金沢大学, 薬学系, 准教授
• Project Period (FY): 2018 – 2020
• Keywords: バイオインフォマティクス / 翻訳アレスト / 非コード領域 / オミックス / 翻訳制御 / データベース横断解析

Outline of Annual Research Achievements

Upstream Open Reading Frame (uORF)は、AUG以外の開始コドンから翻訳が始まる非AUG開始型uORFが存在する。そのような非AUG開始型uORFの中で翻訳アレストを起こすものを同定するために、ESUCAパイプラインを改変して進化的に保存された配列を持つ非AUG開始型uORFを動植物のゲノムから探索した。その結果、そのような非AUG開始型uORFが14個同定された。それらの中から、主要ORFの翻訳制御に関与するものを一過的発現解析により4個同定した。また、胃がん発症機構解明のため、本年度は、高度遺伝子増幅領域内の遺伝子発現がプロモーターのメチル化と関連しているか、メチロームデータとの3層オミクス統合解析を行い、遺伝子の発現量とメチル化の間に、強い相関があることを見出した。遺伝子増幅に伴って過剰発現する遺伝子にはGATA6のような新たながん遺伝子が多く、発現が低下している遺伝子にはGSDMAのようながん抑制遺伝子が含まれていた。これらにより、3層オミクス統合解析によって、腹膜転移性胃がんの増幅遺伝子の全体像が明らかになった。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Comprehensive genome-wide identification of angiosperm upstream ORFs with peptide sequences conserved in various taxonomic ranges using a novel pipeline, ESUCA (2020)
  • Author(s): Takahashi H., Hayashi N., Hiragori Y., Sasaki S., Motomura T., Yamashita Y., Naito S., Takahashi A., Fuse K., Satou K., Endo T., Kojima S., and Onouchi H.
  • Journal Title: BMC Genomics Volume: 21 Pages: 260
  • DOI: 10.1186/s12864-020-6662-5
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Excess sterols disrupt plant cellular activity by inducing stress-responsive gene expression (2020)
  • Author(s): Shimada T. L., Yamaguchi K., Shigenobu S., Takahashi H., Murase M., Fukuyoshi S., Hara-Nishimura I.
  • Journal Title: J. Plant Res.
  • DOI: 10.1007/s10265-020-01181-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Draft Genome Sequence of Aspergillus terreus High-Itaconic-Acid-Productivity Strain IF06365 (2020)
  • Author(s): Takahashi H., Minami T., Okabe M., Park E. Y., Fujimoto T., Takahashi A., Murase M., Fukuyoshi S., Satou K., Kanamasa S.
  • Journal Title: Microbiology Resource Announcements
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Efficacy of glutathione inhibitors for the treatment of ARID1A-deficient diffuse-type gastric cancers (2020)
  • Author(s): Sasaki M., Chiwaki F., Kuroda T., Komatsu M., Matsusaki K., Kohno T., Sasaki H., Ogiwara H.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 522 Pages: 342-347
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.11.078
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CD24 and CK4 are upregulated by SIM2, and are predictive biomarkers for chemoradiotherapy and surgery in esophageal cancer (2020)
  • Author(s): Takashima K., Fujii S., Komatsuzaki R., Komatsu M., Takahashi M., Kojima T., Daiko H., Minashi K., Chiwaki F., Muto M., Sasaki H., Yano T.
  • Journal Title: International Journal of Oncology Volume: 56 Pages: 835-847
  • DOI: 10.3892/ijo.2020.4963
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bacterial SOS genes mucAB/umuDC promote mouse tumours via a miR-145 sponge. (2020)
  • Author(s): Tanooka H, Inoue A, Takahashi R-U, Tatsumi K, Fujikawa K, Nagao T, Ishiai M, Fumiko Chiwaki, Aoyagi K, Sasaki H, Ochiya T.
  • Journal Title: Molecular Cancer Research Volume: 18 Pages: 1271-1277
  • DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-20-0137
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Report of the use of patient-derived xenograft models in the development of anticancer drugs in Japan. (2020)
  • Author(s): Tsumura R, Koga Y, Hamada A, Kuwata T, Sasaki H, Doi T, Aikawa K, Ohashi A, Katano I, Ikarashi Y, Ito M, Ochiai A.
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 111 Pages: 3386-3394
  • DOI: 10.1111/cas.14564
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular network profiling in intestinal- and diffuse-type gastric cancer. (2020)
  • Author(s): Tanabe S, Quader S, Ono R, Cabral H, Aoyagi K, Hirose A, Yokozaki H, Sasaki H.
  • Journal Title: Cancers (Base1) Volume: 12 Pages: 3833-3853
  • DOI: 10.3390/cancers12123833
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exhaustive identification of conserved upstream open reading frames with potential translational regulatory functions from animal genomes (2020)
  • Author(s): Takahashi H., Miyaki S., #Onouchi H., Motomura T., Idesako N., Takahashi A., Murase M., Fukuyoshi S., Endo T., Satou K., Naito S., and Itoh M
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10 Pages: 16289
  • DOI: 10.1038/s41598-020-73307-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Exhaustive identification of conserved upstream open reading frames with potential translational regulatory functions from animal genomes. (2020)
  • Author(s): Takahashi H, Miyaki S, Onouchi H, Motomura T, Idesako N, Takahashi A, Murase M, Fukuyoshi S, Endo T, Satou K, Naito S, Itoh M.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10
  • DOI: 10.1038/s41598-020-73307-6
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The formation of perinucleolar bodies is important for normal leaf development and requires the zinc-finger DNA - binding motif in Arabidopsis ASYMMETRIC LEAVES2 (2020)
  • Author(s): Luo L., Ando S., Sakamoto Y., Suzuki T., Takahashi H., Ishibashi N., Kojima S., Kurihara D., Higashiyama T., Yamamoto K., Matsunaga S., Machida C., Sasabe M., Machida Y.
  • Journal Title: The Plant Journal Volume: 101 Pages: 1118-1134
  • DOI: 10.1111/tpj.14579
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] ゲノムのジャンク領域における機能領域予測とその実験的検証 (2020)
  • Author(s): 本村汰一朗・宮木至道・林憲哉・尾之内均・伊藤素行・高橋広夫
  • Organizer: 第48回東海ファジィ研究会
• [Presentation] 植物間で保存された翻訳調節に関与する非AUG型uORFのゲノムワイド探索 (2020)
  • Author(s): 平郡雄太・高橋広夫・林憲哉・佐々木駿・山下由衣・内藤哲・尾之内均
  • Organizer: 第61回日本植物生理学会年会
• [Presentation] ヒトゲノムにおける翻訳制御上流ORFのデータベース横断解析による推定と実験的検証 (2020)
  • Author(s): 本村汰一朗, 宮木 至道, 伊藤 素行, 尾之内 均, 福吉修一, 高橋 広夫
  • Organizer: 日本遺伝子学会第92回大会
• [Presentation] 過剰なステロール蓄積が植物の生理機能に与える影響 (2020)
  • Author(s): 島田貴士・重信秀治・山口勝司・高橋広夫・福吉修一・上田貴志・西村いくこ
  • Organizer: 第61回日本植物生理学会年会
• [Presentation] シロイヌナズナのAS2が関わる葉の向背軸分化とAS2の標的遺伝子のDNAメチル化における核小体タンパク質の役割の解明 (2020)
  • Author(s): 町田千代子・日比野哲紀・三谷恭平・水谷優斗・ヴィアルプラデルシモン・高橋広夫・小島晶子・町田泰則
  • Organizer: 第61回日本植物生理学会年会
• [Presentation] 上流ORFの新生ペプチドを含む翻訳複合体が細胞内のマグネシウム濃度を感知して翻訳を制御する (2020)
  • Author(s): 林憲哉・佐々木駿・平郡雄太・Feng Zhihang・藤原徹・渡部敏裕・町田幸大・今高寛晃・高橋広夫・山下由衣・内藤哲・尾之内均
  • Organizer: 第61回日本植物生理学会年会
• [Presentation] The Wnt/beta-catenin signaling pathway and its relation to cancer and stem cells、 (2020)
  • Author(s): 田邊思帆里、青柳一彦、Sabina Quader、小野竜一、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • Organizer: 第2回医薬品毒性機序研究会
• [Presentation] 骨髄由来間葉系幹細胞及び胃がんにおける上皮間葉転換関連分子パスウェイ及びがん幹細胞ネットワーク (2020)
  • Author(s): 田邊思帆里、青柳一彦、カーデル サビーナ、カブラル オラシオ、小野竜一、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • Organizer: 第19回日本再生医療学会総会「Web」
• [Presentation] がん関連 Wnt/beta-cateninシグナルパスウェイに関する有害性発現経路(Adverse Outcome Pathway ; AOP)の開発 (2020)
  • Author(s): 田邊思帆里、青柳一彦、Sabina Quader、Horacio Cabral、小野竜一、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • Organizer: 第93回日本薬理学会年会「Web」
• [Presentation] がん及び幹細胞における Wnt/beta-catenin シグナルパスウェイ (2020)
  • Author(s): 田邊思帆里、青柳一彦、Sabina Quader、Horacio Cabral、小野竜一、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • Organizer: 第140回日本薬学会年会「Web」
• [Presentation] CANCER STEM CELL AND EPITHELIAL-MESENCHYMAL TRANSITION-RELATED MOLECULAR NETWORK PROFILING IN MESENCHYMAL STEM CELLS AND GASTRIC CANCER (2020)
  • Author(s): Shihori Tanabe, Sabina Quader, Ryuichi Ono, Horacio Cabral, Kazuhiko Aoyagi, Akihiko Hirose, Hiroshi Yokozaki, Hiroki Sasaki
  • Organizer: ISSCR (International Society for Stem Cell Research) 2020 Annual Meeting, Virtual 「Web」
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] びまん型胃がん及び腸型胃がんにおけるネットワーク解析による Wnt/beta-cateninシグナルパスウェイ関連 Adverse Outcome Pathway (AOP)の開発 (2020)
  • Author(s): 田邊思帆里、Sabina Quader、小野竜一、Horacio Cabral、青柳一彦、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • Organizer: 第10回レギュラトリーサイエンス学会学術大会
• [Presentation] 抗がん剤開発におけるPDXモデルの日本での利用状況 (2020)
  • Author(s): 古賀宣勝、津村陵、濱田哲暢、桑田健、佐々木博己、土井俊彦、合川勝二、大橋紹宏、片野いくみ、五十嵐美徳、伊藤守、落合淳志
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術総会「Web」
• [Presentation] ヒト患者由来腹膜転移癌に対する抗がん剤の増殖抑制作用の検討 (2020)
  • Author(s): 森川崇、柿田実里、本堀佳納、麓美里、原田恵子、榎成憲、片山誠一、松崎圭佑、小松将之、竹下文隆、千脇史子、佐々木博己
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術総会「Web」
• [Presentation] びまん型及び腸型胃がんにおけるRNAウィルス感染分子ネットワーク制御機構の解明 (2020)
  • Author(s): 田邊思帆里、Sabina Quader、小野竜一、Horacio Cabral、青柳一彦、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術総会「Web」
• [Presentation] びまん型及び腸型胃がんにおけるRNAウィルス感染分子ネットワーク制御機構の解明 (2020)
  • Author(s): 田邊思帆里、カデール サビーナ、小野竜一、カブラル オラシオ、青柳一彦、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • Organizer: 第6回次世代を担う若手のためのレギュラトリーサイエンスフォーラム「Web」
• [Presentation] 分子ネットワークマッピング解析を用いたバイオ疾患プロファイリングによる治療薬ターゲット探索 (2020)
  • Author(s): 田邊思帆里、カデール サビーナ、小野竜一、カブラル オラシオ、青柳一彦、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • Organizer: 第43回日本分子生物学会年会「Web」
• [Remarks] 高橋広夫研究室
  • URL: https://www.takahashi-lab.com/