2014 Fiscal Year Research-status Report
マルチオーミクス解析で解き明かすアカパンカビにおけるDNAメチル化の機能的意義
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25503001
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
三浦 史仁 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50447348)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | アカパンカビ / DNAメチル化 / WGBS / ChIP-Seq / RNA-Seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アカパンカビにおけるDNAメチル化の存在意義を調べるため、全ゲノムバイサルファイトシークエンシング（WGBS）、クロマチン免疫沈降シークエンシング（ChIP-Seq）、およびRNAシークエンシング（RNA-Seq）による解析を進めた。当初、野生株およびDNAメチル基転移酵素欠損株（dim-2株）間で比較解析を進める予定であったが、ゲノムの一部の領域でDNAメチル化の状態が大きく変化することが明らかになった2種類の変異体（cdp-2株、hda-1株）が入手できたことからこれらも加えて解析を進めた。
WGBSによる比較メチローム解析では、それぞれの株間で特異的にDNAのメチル化レベルが変動する領域が同定された。面白いことに、CDP-2およびHDA-1は同一の複合体中に見いだされたタンパク質でありながら、それぞれの欠損株で異なるメチル化パターンを示すゲノム領域が存在した。
ChIP-Seqによるヒストン翻訳後修飾状態の解析では、H3K9me3、H3K4ac、H3K9ac、H3K14ac、H3K18ac、H3K27ac、H3K36ac、H3K56ac、H3K79ac、H4K5ac、H4K12ac、H4K16acに対する特異的抗体を用いた解析を進めてきた。dim-2株に関しては実験データの質が低く再実験を計画しているが、その他の株の解析から、１）DNAメチル化とH3K9のトリメチル化状態の変動には強い相関が見られること、２）野生株、cdp-2株およびhda-1株においてDNAのメチル化状態にかかわらず、RIP領域のH3K9およびH4K16のアセチル化状態が低く抑えられていること、３）cdp-2、hda-1の欠損でRIP領域のH3K9およびH4K16以外のアセチル化が亢進していること、などが明らかになっている。
RNA-Seq解析ではDNAメチル化と転写の間に相関がないことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
計画当初から解析対象としていたdim-2株におけるChIP-Seqのデータ取得は一度試みたものの、データの質が十分担保されずに再実験を計画している。
WGBS、ChIP-SeqおよびRNA-Seqのデータ取得と解析に時間を費やしたため、RIP領域の濃縮による野生株とdim-2株の間で実施予定だったプロテオーム解析に関しては、全く手つかずのままである。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画になく、後に解析対象に加えたcdp-2株、hda-1株の解析から、DNAメチル化とヒストンメチル化、アセチル化の面白い関係が見いだされてきた。特にRIP領域におけるH3K9の低アセチル化状態の維持がDNAメチル化やH3K9のメチル化の状態にかかわらず維持されている点は従来のモデルから説明出来ない新しい知見であり、もう少し集中して解析を進める予定である。RIP領域の濃縮と比較プロテオーム解析に関しては、濃縮方法の検討から腰を据えて進めたい。
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| Causes of Carryover |
dim-2株のChIP-Seq解析は一度は実施したもののデータの質が不十分であることが判明した。当初計画では、次年度はデータ解析に集中する予定であったが、実験を継続する必要があり、そのための経費を確保する必要があった。
また、RIP領域の比較プロテオーム解析は未着手であり、この実験も進める必要がある。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
dim-2株におけるChIP-Seq解析を進める。
また、野生株およびdim-2株からRIP領域の濃縮を行う。
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