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2012 Fiscal Year Annual Research Report

クロマチン免疫沈降シーケンス法と遺伝学的手法による骨形成性転写ネットワークの解明

Research Project

Project/Area Number 23689079
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大庭 伸介  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20466733)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords骨形成 / 転写ネットワーク
Research Abstract

骨芽細胞前駆細胞が骨芽細胞へと分化する一連の過程において、必須の分化調節因子であるWnt/b-catenin経路・Runx2・Osxとそれらの標的遺伝子により形成される転写ネットワークを解明し、上記の分子群が骨形成を制御するメカニズムを分子レベルから個体レベルに渡って明らかにすることにより、骨再生医療へと展開する基礎的知見を収集することが本研究の最終目標である。この目標を達成するために、クロマチン免疫沈降-シーケンス法(ChIP-seq)とマイクロアレイ、およびバイオインフォマティックスの手法を用いたデータ解析を行う。
1. Wnt/β-catenin 経路・Runx2・Osx 誘導性遺伝子の発現プロファイリング
野生型マウス頭蓋骨より得た骨芽細胞・前駆細胞からmRNA を回収し、全転写発現アレイシステム(Gene 1.0 ST array, Affymetrix)により発現プロファイリングを行った。3サンプルから得られたデータをCELファイルとして取得した。Rソフトウェア上にてRMAによる正規化処理ののち、Gene Expression Omnibusより取得したマウス胎児線維芽細胞のマイクロアレイデータのCELファイル(GSE23547)と比較して、骨芽細胞・前駆細胞で優位に発現している遺伝子をLIMMAにより同定した(P<0.05).
2. データ処理
前年度までに得られたβ-catenin・Runx2・OsxのChIP-seqデータをもとに、CisGenome上でピーク検出とピーク領域のモチーフ解析を行い、ピーク近傍遺伝子リストを取得した。このうち、1.において発現が認められた遺伝子を抽出するとともに、Genomic Regions Enrichment of Annotations Toolによりピーク近傍遺伝子のgene ontology termを解析した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り、現在までにChIP-seqとマイクロアレイによる発現プロファイリングの一次データの取得が完了し、これらのデータの統合的解析に着手している。データの統合的解析にはもう少々時間を要するものの、これと並行して25年度には仮説の検証実験に進むことができると予想されるため、研究はおおむね順調に進んでいると考えている。

Strategy for Future Research Activity

現在までの進捗は非常に良好であり、遂行上の問題点はない。25年度は、データの解析結果に基づいて立てられた仮説を検証していく。仮説の立証にあたっては、当初の計画通り、分子細胞生物学的手法を駆使して行う予定である。in vivoでの検証が必要な場合は、トランスジェニックマウスやノックアウトマウスの利用についても柔軟に対応していきたいと考えている。

  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Gene regulatory networks mediating canonical Wnt signal directed control of pluripotency and differentiation in embyo stem cells.2013

    • Author(s)
      Xiaoxiao Zhang
    • Journal Title

      Stem Cells

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1002/stem.1371.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bioactive factors for tissue regeneration: State of Art.2012

    • Author(s)
      Shinsuke Ohba
    • Journal Title

      Muscles, Ligaments and Tendons Journal

      Volume: 2 Pages: 193-203

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Current progress on tissue engineering of bone and cartilage.2012

    • Author(s)
      Shinsuke Ohba
    • Journal Title

      Endocrinology and Metabolism

      Volume: 27 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3803/EnM.2012.27.1.1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gli1 protein participates in the hedgehog-mediated specification of the osteoblast lineage during endochondral ossification.2012

    • Author(s)
      Hironori Hojo
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 287 Pages: 17860-17869

    • DOI

      10.1074/jbc.M112.347716.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Famotidine suppresses osteogenic differentiation of tendon cells in vitro and pathological calcification of tendon in vivo.2012

    • Author(s)
      Kenichi Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Research

      Volume: 30 Pages: 1958-1962

    • DOI

      doi: 10.1002/jor.22146.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Gli1 Participates in the Indian Hedgehog-mediated Osteogenesis during Endochondral Ossification.2012

    • Author(s)
      Hironori Hojo
    • Organizer
      34th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
    • Place of Presentation
      Minneapolis, MN, USA
    • Year and Date
      20121012-20121015
  • [Presentation] Osteo-chondrogenic Function of BMP is Directed Toward Osteogenesis by Hh-Gli1 in the Perichondrium.2012

    • Author(s)
      Hironori Hojo
    • Organizer
      34th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
    • Place of Presentation
      Minneapolis, MN, USA
    • Year and Date
      20121012-20121015
  • [Presentation] Development of a Novel Tetrapod-shaped Drug-eluting Artificial Bone.2012

    • Author(s)
      Yujiro Maeda
    • Organizer
      34th Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
    • Place of Presentation
      Minneapolis, MN, USA
    • Year and Date
      20121012-20121015
  • [Presentation] Understanding the Regulatory Networks in Chondrocyte Development.2012

    • Author(s)
      Xinjun He
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia Conferences Bone and Cartilage: from Development to Human Diseases
    • Place of Presentation
      Suzhou, China
    • Year and Date
      20120611-20120615
  • [Book] 多能性幹細胞を使った骨再生, 再生医療叢書 6 骨格系2012

    • Author(s)
      大庭伸介
    • Total Pages
      178
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Remarks] 東京大学大学院工学系研究科

    • URL

      http://www.t.u-tokyo.ac.jp/tpage/

  • [Remarks] 東京大学鄭雄一研究室

    • URL

      http://www.tetrapod.t.u-tokyo.ac.jp/med/index.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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