2021 Fiscal Year Annual Research Report
ヒストン組成の多様性が可能とする遺伝子発現量制御機構の解明
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19H03158
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
前原 一満 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (90726431)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒストンバリアント / クロマチン / ホッジ分解 / エネルギー地形 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は、細胞分化に際する一細胞レベルのエピゲノムおよびトランスクリプトームデータから、ヒストンバリアントの取り込みがもたらす細胞分化を規定するエネルギー地形変化を明らかにすることである。本研究では、ヒストンバリアントの取り込みによるエネルギー地形変化を捉え、異なるエピゲノム状態のダイナミクスが与える細胞分化の方向性や分化速度の制御機構の解明を進めている。本研究提案では、独自に開発した数理手法および少数細胞エピゲノムプロファイル法（ChIL）を用いて、取得した一細胞データからデータ駆動的にエピジェネティックランドスケープの直接的構築を試みている。これまでに解析を行ってきた新規ヒストンH3バリアント群を解析対象として、世界に先駆けて開発した少数細胞エピゲノム解析技術を駆使し解析を進めている。本年度は、主著として2報、共同研究として５報の論文成果を得た。筋再生過程の組織切片中の限られた細胞から、転写活性情報を抽出する指標・及び解析手法を開発し、主著論文として発表した。また、共同研究では、複製時のヒストンバリアントのクロマチンへの取り込みを解析し、論文成果を得た。さらに、シングルセルデータからデータ駆動的にダイナミクスを抽出する手法の開発にあたり、支配方程式が既知の微分方程式モデルを利用した検証を進めた。検証の結果、提案手法は、予め正解に設定したポテンシャル関数を限られたデータから精度良く復元できることが分かった。本手法はプレプリントおよび公開レポジトリにて開発を進めており、先行して他の論文にも採用されている。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Relayed signaling between mesenchymal progenitors and muscle stem cells ensures adaptive stem cell response to increased mechanical load.2022
Author(s)
Kaneshige A, Kaji T, Zhang L, Saito H, Nakamura A, Kurosawa T, Ikemoto-Uezumi M, Tsujikawa K, Seno S, Hori M, Saito Y, Matozaki T, Maehara K, Ohkawa Y, Potente M, Watanabe S, Braun T, Uezumi A, Fukada SI.
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Journal Title
Cell Stem Cell.
Volume: 29
Pages: 265-280.e6
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Modeling population size independent tissue epigenomes by ChIL-seq with single thin sections.2021
Author(s)
Maehara K, Tomimatsu K, Harada A, Tanaka K, Sato S, Fukuoka M, Okada S, Handa T, Kurumizaka H, Saitoh N, Kimura H, Ohkawa Y.
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Journal Title
Mol Syst Biol.
Volume: 17
Pages: e10323
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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