2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K24694
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鈴木 洋 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (00587793)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ゲノム / RNA / 相分離 / エンハンサー / がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画は、近年生命科学で注目されている(液液)相分離(phase separation)のコンセプトを導入し、スーパーエンハンサーなどのゲノムの調節領域の機能の理解を深め、がん研究などへの応用を目指す計画である。令和2年度は現所属に着任し新しい研究室を開始した。京都大学との共同研究により、骨髄異形成症候群などで頻繁にその異常がみられるコヒーシンの機能解析を通じて、コヒーシン・スーパーエンハンサー・転写の関係について重要な知見を得た(Ochi et al. Cancer Discovery. 2020)。コヒーシンはエンハンサーとプロモーターの相互作用において非常に重要な分子であり、そのような従来的な考え方に基づけば、コヒーシンの機能欠損は、マスター転写因子などの抑制と同様にスーパーエンハンサー近傍の遺伝子の発現低下を引き起こすと予想されたが、スーパーエンハンサーへの影響は軽度であり、一方で、転写のポージングが高い遺伝子群の選択的な発現低下を誘導することが明らかになった。この知見は転写因子やコヒーシンなどが関与したゲノム構造・転写凝集体の制御と転写の制御の間に複雑な制御チェックポイントがあることを浮き彫りにした。また、東京大学との共同研究では、胸腺におけるスーパーエンハンサーの機能について新規シングルセル解析プラットフォームを構築し、1つのスーパーエンハンサーが異なる染色体上の複数の遺伝子を活性化している可能性を見出した(Tomofuji et al. Nature Immunology. 2020)。この結果はスーパーエンハンサーの機能が細胞種に応じてダイナミックに変化するものを示唆するものであった。両者とも相分離との関与が示唆される結果である。さらに、相分離の典型的なドライバーである天然変性領域と疾患の関係や転写凝集体についても興味深い知見が得られている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
コヒーシンの機能解析については、遺伝子制御におけるコヒーシンの従来の考え方とは異なる新規コンセプトを世界に先駆けて提唱することができた。また、相分離の典型的なドライバーである天然変性領域と疾患の関係や転写凝集体についても非常に興味深い知見が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
核内のエンハンサーRNAなどを分解するRNAエキソソームのノックアウト細胞において、スーパーエンハンサー・エピゲノム・転写などの機能解析およびRNAポリメラーゼIIの超解像イメージングを行い、転写に関連した相分離が遺伝子発現制御に与える影響を解析する。
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| Causes of Carryover |
令和2年度はアメリカ合衆国より帰国後、研究室立ち上げに伴い、本研究計画に基づいて、主要な分子生物学実験を開始するのに必要な備品・消耗品の整備を実施した。実際の整備が年度の後半に集中し年度内に納品が間に合わなかったため次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
令和3年度は、次年度使用額および令和3年度の助成金をあわせて、引き続き、次世代シーケンサー解析に関連した必要な備品・消耗品を整備し、円滑に研究計画を進める予定である。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Combined Cohesin-RUNX1 Deficiency Synergistically Perturbs Chromatin Looping and Causes Myelodysplastic Syndromes.2020
Author(s)
Ochi Y, Kon A, Sakata T, Nakagawa MM, Nakazawa N, Kakuta M, Kataoka K, Koseki H, Nakayama M, Morishita D, Tsuruyama T, Saiki R, Yoda A, Okuda R, Yoshizato T, Yoshida K, Shiozawa Y, Nannya Y, Kotani S, Kogure Y, Kakiuchi N, Nishimura T, Makishima H, Malcovati L, Yokoyama A, Takeuchi K, Sugihara E, Sato TA, Sanada M, Takaori-Kondo A, Cazzola M, Kengaku M, Miyano S, Shirahige K, Suzuki HI, Ogawa S.
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Journal Title
Cancer Discovery
Volume: 10
Issue: 6
Pages: 836-853
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Chd4 choreographs self-antigen expression for central immune tolerance.2020
Author(s)
Tomofuji Y, Takaba H, Suzuki HI, Benlaribi R, Martinez CDP, Abe Y, Morishita Y, Okamura T, Taguchi A, Kodama T, Takayanagi H.
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Journal Title
Nature Immunology
Volume: 21
Issue: 8
Pages: 892-901
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] FOXL1 Regulates Lung Fibroblast Function via Multiple Mechanisms.2020
Author(s)
Miyashita N, Horie M, Suzuki HI, Saito M, Mikami Y, Okuda K, Boucher RC, Suzukawa M, Hebisawa A, Saito A, Nagase T.
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Journal Title
American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology
Volume: 63
Issue: 6
Pages: 831-842
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] MCPIP1 reduces HBV-RNA by targeting its epsilon structure.2020
Author(s)
Li Y, Que L, Fukano K, Koura M, Kitamura K, Zheng X, Kato T, Aly HH, Watashi K, Tsukuda S, Aizaki H, Watanabe N, Sato Y, Suzuki T, Suzuki HI, Hosomichi K, Kurachi M, Wakae K, Muramatsu M.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 10
Issue: 1
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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