2016 Fiscal Year Research-status Report
トランスクリプトーム情報を基盤にした骨芽細胞と脂肪細胞の分化機構の統合的解析
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26462317
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
水野 洋介 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (30406532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仲地 豊 埼玉医科大学, 医学部, 助教 (10522097)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 脂肪細胞分化 / 骨芽細胞分化 / マイクロRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに得られたMouse Transcriptome Array (MTA)、small RNA Sequence、miRNAアレイ、RNA-sequenceのデータを統合的に解析した。個々の転写物の発現量を発現アレイと次世代シーケンサー解析データ間で比較した他、各遺伝子についてのエクソン毎の相対的利用量の変動をモニタリングした。またこのデータを用いて特定の遺伝子群について詳細な発現変動3Dグラフを作成し、個々の遺伝子ごとに360度視点を変化させて可視化できる動画を作成した。これにより、各方向への分化に於いて特徴的なexon usageを持つ遺伝子をピックアップし、視覚的に分かりやすく表現する事ができるようになった。また、Splicin Index値と、個々の遺伝子レベルでの発現量値を用いて、クラスタリング解析とGO解析を実施した。その結果、骨芽細胞、脂肪細胞に関連するGene Ontologyの幾つかについて有意な変動を検出した。これらの結果をまとめて論文を作製し、科学雑誌に投稿した。
また、前年度までに得られたmiRNA arrayのデータ解析も実施した。骨芽細胞分化と脂肪細胞分化のタイムコースにおいて特徴的な発現変動を示すマイクロRNAを検出することが出来た。また本解析では同一サンプルでMTAとmiRNA arrayの両方のデータが得られている。その結果、miRNAとmRNAとの発現パターンの相関係数が-0.96以下という高い逆相関の関係にあるペアを複数見出した。これらは本研究で見出した新たなmiRNA-mRNA制御ペアである可能性が高い。
このように、平成２８年度はこれまでに得られたデータを統合的に活用して、骨芽細胞、脂肪細胞分化に関連する可能性が示唆される新たな遺伝子やmiRNA群、特徴的なエクソン利用パターンを示す遺伝子を抽出することが出来た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までに得られているデータ、すなわちMTAとmiRNA array、RNA-sequence, small RNA-sequenceでーたについて、統合的に解析を実施し、骨芽細胞分化、脂肪細胞分化への関連・寄与が示唆される遺伝子やその特定のバリアント、マイクロRNAを抽出することが出来た。本結果を用いて論文を作製し、投稿することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、発現アレイデータと次世代シーケンサーを用いた統合的な解析で、骨芽細胞分化と脂肪細胞分化に関わる可能性が示唆される新たな遺伝子とそのバリアント、マイクロRNAを抽出し、論文を作成することが出来た。今後は上記の統合的なデータに埋もれている特徴的な発現パターンを示す遺伝子をさらに同定し、それらの転写物が実際に分化に影響するかを検証するために、レポーターベクター実験やRNA干渉実験、RNA免疫沈降実験等を行い、分化に関与する遺伝子の抽出を行って、さらなる論文化を行っていく予定である。
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| Causes of Carryover |
平成２８年度に、これまでの解析データから分化時に特徴的な発現変動を示すRNAを検索し、その中から特定のRNAに着目して機能解析を行う予定であった。しかし、特徴的な発現変動を示す興味深いRNAが予想以上に検出されたため、より多角的な観点から検証実験に供するRNAを絞り込み、発現変動の検証と機能解析実験を行う必要が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
これまでに得られた特徴的な発現変動・エクソン利用パターンを示す遺伝子、非コードRNAを絞り込み、発現変動量の検証と脂肪細胞分化、骨芽細胞分化に与える制御機能を調べるための実験を行う予定である。
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