2016 Fiscal Year Annual Research Report
クロマチン構造変化が引き起こすがん化メカニズムの解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Conquering cancer through neo-dimensional systems understanding |
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| Project/Area Number |
16H01577
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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) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | クロマチン構造 / 癌 / エピジェネティクス / 生体生命情報学 / ハイパフォーマンス・コンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞のがん化の過程では、ゲノム上に存在する2-3万もの遺伝子から特定遺伝子の選択的な発現が失われ、無秩序な発現形式に陥る。そのため、遺伝子発現調整システムの破綻の本質的な理解のためには、ヒストンバリアントの選択、そしてヒストン修飾からクロマチン高次構造に至る情報を全ゲノムレベルで明らかにしていく必要がある。そのなか我々は2015年に、コンピュータを用いたヒストンバリアントの探索手法を開発し、マウスおよびヒトに存在する未知のヒストンH3様のバリアント遺伝子を多数報告した。そこで本研究では、これらヒストンバリアントを軸にしたクロマチン変動機構の全ゲノムレベルでの解析によって、発がんにおけるヒストンバリアントの機能破綻の解明を目指している。本年度は、ヒストンの新規バリアントが果たす固有の機能を中心にして共同研究の成果を発表してきた。精巣特異的バリアントとして同定されたヒストンH3tを破壊したノックアウトマウスでは、雄が無精子症となり、不妊となることを明らかとし、論文報告を行った。また新規のヒストン修飾については、co-localization modelによって、H4K20acが遺伝子発現抑制と関わる核内因子を国際エピゲノムデータベースより探索・同定し、論文発表した。一方で、ヒト固有のバリアントと考えられるH3.6, H3.7, H3.8については、これらを含むヌクレオソーム構造の安定性を評価し、ChIP-seqデータの解析によってゲノム上の特徴的な局在のパターンを明らかとしており、本成果については論文投稿中である。
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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
当初の計画通り、ヒストンバリアントの機能解析については共同研究の成果もあがっており、進捗はおおむね順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウスにおける新規H3バリアントのひとつが、遺伝子の発現を調整する可能性を見出しており、次年度の論文発表を目指す。また、がん細胞において特徴的に形成あるいは破壊されるようなクロマチン構造を明らかにすることを目的として、多種多数のエピゲノムデータから特徴的クロマチン構造を抽出する情報解析手法の開発を行いながら、がん組織細胞データへの適用を行う。
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[Journal Article] Testis-Specific Histone Variant H3t Gene Is Essential for Entry into Spermatogenesis2017
Author(s)
Ueda, Jun; Harada, Akihito; Urahama, Takashi; Machida, Shinichi; Maehara, Kazumitsu; Hada, Masashi; Makino, Yoshinori; Nogami, Jumpei; Horikoshi, Naoki; Osakabe, Akihisa;
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Journal Title
Cell reports
Volume: 18
Pages: 593-600
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Identification of Immunoglobulin Gene Sequences from a Small Read Number of mRNA-Seq Using Hybridomas2016
Author(s)
Kuniyoshi, Yuki; Maehara, Kazumitsu; Iwasaki, Takeshi; Hayashi, Masayasu; Semba, Yuichiro; Fujita, Masatoshi; Sato, Yuko; Kimura, Hiroshi; Harada, Akihito; Ohkawa, Yasuyuki;
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Journal Title
PLoS One
Volume: 11
Pages: e0165473
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Histone H4 lysine 20 acetylation is associated with gene repression in human cells2016
Author(s)
Kaimori, Jun-Ya; Maehara, Kazumitsu; Hayashi-Takanaka, Yoko; Harada, Akihito; Fukuda, Masafumi; Yamamoto, Satoko; Ichimaru, Naotsugu; Umehara, Takashi; Yokoyama, Shigeyuki; Matsuda, Ryo;
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Journal Title
Scientific reports
Volume: 6
Pages: 24318
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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