2017 Fiscal Year Annual Research Report
疾患に関わる非AUG型上流ORFの情報工学的網羅同定法の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Nascent-chain Biology |
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| Project/Area Number |
17H05659
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
高橋 広夫 金沢大学, 薬学系, 准教授 (30454367)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオインフォマティクス / 新生鎖 / uORF / オミックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲノム上には非翻訳領域(UTR)が存在し、UTRに存在する上流ORF(uORF)は、下流のmORFの翻訳を阻害機能を持つことが近年注目され始めているが、その全貌はよく分かっていない。これまでに申請者は、種間で進化的に保存されている上流ORF(CPuORF)を網羅同定するバイオインフォマティクス手法の開発に取り込んできた。本研究の目的は、疾患に関わるCPuORFを同定することである。当該年度で開発した新手法には、データベースのコンタミ除去のためのデータクレンジング技術、冗長性をおさえるための技術などを盛り込んであり、ある程度、定量的にデータの真偽を扱うことができるのが本手法の特徴である。AUG型のCPuORFを同定する新手法としては、ESUCA法は、ほぼ完成に至り、本手法をヒトゲノムに応用した。その結果、従来法でも同定可能な遠縁種にわたって進化的に保存されているCPuORFだけでなく、近縁種でしか保存されていない新手法でないと同定できないようなCPuORFも同定することができた。
プログラムで自動で同定したCPuORFには、偽陽性が含まれている可能性もあり、手動でのチェックを必要としたため、予定より若干計画が遅れているが、ある程度、効率的にチェックすることも可能となってきた。現在、同定したヒトCPuORFの実験的検証を進めている。実験中の機能CPuORFには、疾患と相関しそうな遺伝子の上流にあるものも含まれ、疾患と翻訳アレストとの関係性を明らかにすることが可能である。非AUG型のCPuORFを同定する手法については現在取り組んでいるところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
AUG型のCPuORFを同定する手法としてESUCA法は、完成させたが、今後の、ESUCA法の拡張性を犠牲にせず、非AUG型のCPuORFを同定する機能を実装することが難航しており若干遅れている。また、出力結果のマニュアルチェックが想定外に時間がかかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度完成させたAUG型CPuORFの同定手法ESUCA法の非AUG(CUG, UUG, GUG, ACG, AGG, AAG)の対応化を行う。また、CPuORFと疾患との関連解析・実験的な機能検証を行う。NCBI のdbSNPなどの多型情報データベースには、ヒトに関するSNPだけでも、5000万以上も登録されており、このうち約半数が、遺伝子外に存在し、残り半分の遺伝子内に存在するSNPの半分以上が、5'UTR、3'UTR、イントロン上にある。これまで、特に、「アミノ酸置換を伴うcoding SNP (cSNP)」や「プロモーター位置にあるregulatory SNP (rSNP)」が、疾患関連多型として注目されてきた。一方で、仮に、他の種類のSNP (iSNP、gSNPなど) が、統計的に有意に疾患と関連していても、解釈困難で、ほとんどのものは放置されてきた。本提案や本領域で網羅的同定したCPuORFのデータベースと、dbSNPの情報をつき合わせることで、疾患関連の新SNPを同定することが可能となる。国立がん研究センターなどで得られたがんオミックスデータにおけるSNP及びCNV等の構造多型データ、SNV及びIndelなどの変異やweb上のCOSMIC(Catalogue Of Somatic Mutations In Cancer)など後天的な体細胞変異のデータベースも活用し、疾患と関連するCPuORFを同定する。強く疾患と関連するCPuORFは、一過性発現系を用いて、実験的に機能の有無を検証する。
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Research Products
(6 results)
