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2019 Fiscal Year Annual Research Report

高転写状態獲得を理解するためのエピゲノム・トランスクリプトーム解析技術の開発

Publicly Offered Research

Project AreaEnsuring integrity in gametogenesis
Project/Area Number 19H05244
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

大川 恭行  九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80448430)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords高転写状態 / 始原生殖細胞 / 細胞分化制御 / トランスクリプトーム / エピゲノム
Outline of Annual Research Achievements

転写産物の絶対量測定の精度が増し、細胞分化において、ゲノムワイドに転写活性化状態が変化する発見や報告が相次いでいる。中でも古くから知られている未分化段階の細胞に認められるHypertranscription、高転写状態は、受精卵のZGA、造血幹細胞分化において特に解析されてきた。これら幹細胞状態の細胞では、ゲノム全体が遺伝子によらず須らく高転写状態になっており、分化の過程で、通常の転写状態に戻ることが明らかになっている。そこで、高転写状態の解明には、転写制御をクロマチン構造のレベルから理解することが不可欠である。すなわち、組織内で、同一の細胞内のクロマチン構造解析とトランスクリプトーム解析を“1細胞レベル”で同時に行う必要がある。そこで本研究では、生殖細胞及びその分化段階での転写絶対量測定とクロマチン構造解析を1細胞レベルで同時に行うことで、高転写状態の定量とクロマチン構造レベルの形成メカニズムの解明を目指した。具体的には、生殖細胞を含む固定化組織切片を用いて、mRNA量の絶対量と転写を制御するクロマチン構造状態(転写因子・クロマチン制御因子の結合、ヒストン修飾・バリアント置換、各活性化状態におけるRNA polymeraseIIのゲノム領域へのリクルート)を同時に測定する技術を開発した。本手法では、単一細胞レベルで転写量総量の測定とエピゲノムの解析を同時に行うことが可能である。現在、解析データを蓄積しておりプロトコールの公開並びに論文投稿の準備中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初予定の開発を早めて、データ取得を進めており当初の計画以上に進展している。

Strategy for Future Research Activity

研究計画に従って進めていく。

  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 12 results) Presentation (6 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] The role of galanin in the differentiation of mucosal mast cells in mice.2020

    • Author(s)
      Tomoko Yamaguchi, Yumi Ikeda, Katsuhisa Tashiro, Yasuyuki Ohkawa, Kenji Kawabata.
    • Journal Title

      Eur J Immunol.

      Volume: 50 Pages: 110-118

    • DOI

      10.1002/eji.201848061.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chromatin-bound CRM1 recruits SET-Nup214 and NPM1c onto HOX clusters causing aberrant HOX expression in leukemia cells.2019

    • Author(s)
      Oka M, Mura S, Otani M, Miyamoto Y, Nogami J, Maehara K, Harada A, Tachibana T, Yoneda Y, Ohkawa Y
    • Journal Title

      Elife

      Volume: 8 Pages: e46667

    • DOI

      doi: 10.7554/eLife.46667.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen gradients to achieve robust patterning in the zebrafish embryo.2019

    • Author(s)
      Akieda Y, Ogamino S, Furuie H, Ishitani S, Akiyoshi R, Nogami J, Masuda T, Shimizu N, Ohkawa Y, Ishitani T
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 10 Pages: 4710

    • DOI

      doi: 10.1038/s41467-019-12609-4.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sustained expression of HeyL is critical for the proliferation of muscle stem cells in overloaded muscle.2019

    • Author(s)
      Fukuda S, Kaneshige A, Kaji T, Noguchi YT, Takemoto Y, Zhang L, Tsujikawa K, Kokubo H, Uezumi A, Maehara K, Harada A, Ohkawa Y, Fukada SI
    • Journal Title

      Elife

      Volume: 8 Pages: e48284

    • DOI

      doi: 10.7554/eLife.48284.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Calcineurin Broadly Regulates the Initiation of Skeletal Muscle-Specific Gene Expression by Binding Target Promoters and Facilitating the Interaction of the SWI/SNF Chromatin Remodeling Enzyme.2019

    • Author(s)
      Witwicka H, Nogami J, Syed SA, Maehara K, Padilla-Benavides T, Ohkawa Y, Imbalzano AN
    • Journal Title

      Mol Cell Biol.

      Volume: 39 Pages: e00063-19

    • DOI

      doi: 10.1128/MCB.00063-19.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Eleanor ncRNAs activate the topological domain of the ESR1 locus to balance against apoptosis.2019

    • Author(s)
      Abdalla MOA, Yamamoto T, Maehara K, Nogami J, Ohkawa Y, Miura H, Poonperm R, Hiratani I, Nakayama H, Nakao M, Saitoh N
    • Journal Title

      Nat Commun.

      Volume: 10 Pages: 3778

    • DOI

      doi: 10.1038/s41467-019-11378-4.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Biochemical analysis of nucleosome targeting by Tn5 transposase2019

    • Author(s)
      Sato S, Arimura Y, Kujirai T, Harada A, Maehara K, Nogami J, Ohkawa Y, Kurumizaka H.
    • Journal Title

      Open Biol.

      Volume: 9 Pages: 190116

    • DOI

      doi: 10.1098/rsob.190116.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dmrt factors determine the positional information of cerebral cortical progenitors via differential suppression of homeobox genes.2019

    • Author(s)
      Konno D, Kishida C, Maehara K, Ohkawa Y, Kiyonari H, Okada S, Matsuzaki F
    • Journal Title

      Development

      Volume: 146 Pages: pii: dev174243

    • DOI

      doi: 10.1242/dev.174243.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anti-tumour effects of antimicrobial peptides, components of the innate immune system, against haematopoietic tumours in Drosophila mxc mutants.2019

    • Author(s)
      Araki M, Kurihara M, Kinoshita S, Awane R, Sato T, Ohkawa Y, Inoue YH
    • Journal Title

      Dis Model Mech.

      Volume: 12 Pages: dmm037721

    • DOI

      doi: 10.1242/dmm.037721.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulation of ectopic heterochromatin-mediated epigenetic diversification by the JmjC family protein Epe1.2019

    • Author(s)
      Sorida M, Hirauchi T, Ishizaki H, Kaito W, Shimada A, Mori C, Chikashige Y, Hiraoka Y, Suzuki Y, Ohkawa Y, Kato H, Takahata S, Murakami Y
    • Journal Title

      PLoS Genet.

      Volume: 15 Pages: e1008129

    • DOI

      doi: 10.1371/journal.pgen.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CLEC3A, MMP7, and LCN2 as novel markers for predicting recurrence in resected G1 and G2 pancreatic neuroendocrine tumor.2019

    • Author(s)
      Miki M, Oono T, Fujimori N, Takaoka T, Kawabe K, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Saito D, Nakamura M, Ohkawa Y, Oda Y, Suyama M, Ito T, Ogawa Y
    • Journal Title

      Cancer Med.

      Volume: 8 Pages: 3748-3760

    • DOI

      doi: 10.1002/cam4.2232.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Macrophage centripetal migration drives spontaneous healing process after spinal cord injury.2019

    • Author(s)
      Kobayakawa K, Ohkawa Y, Yoshizaki S, Tamaru T, Saito T, Kijima K, Yokota K, Hara M, Kubota K, Matsumoto Y, Harimaya K, Ozato K, Masuda T, Tsuda M, Tamura T, Inoue K, Edgerton VR, Iwamoto Y, Nakashima Y, Okada S
    • Journal Title

      Sci Adv.

      Volume: 5 Pages: eaav5086

    • DOI

      doi: 10.1126/sciadv.aav5086.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 遺伝子の発現されやすさはどのように決まるのか?~クロマチンが規定する遺伝子発現制御能力~2019

    • Author(s)
      大川恭行
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Development of chromatin integration labeling technology for single cell multiomics2019

    • Author(s)
      Yasuyuki Ohkawa
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] Spatial epigenomics approached by chromatin integration labeling technology2019

    • Author(s)
      大川恭行
    • Organizer
      Trans-Omics for Advanced Medical Sciences
  • [Presentation] クロマチン挿入法による単一細胞エピゲノム解析2019

    • Author(s)
      大川恭行
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第64回大会
  • [Presentation] Chromatin integration labelling Technology for expanding multi-omics2019

    • Author(s)
      Yasuyuki Ohkawa
    • Organizer
      EMBO Symposia: Multi-Omics
  • [Presentation] Chromatin integration labelling technology for expanding multi-omics2019

    • Author(s)
      大川恭行
    • Organizer
      第13回国際ゲノム会議
  • [Book] 実験医学2019

    • Author(s)
      原田 哲仁,大川 恭行
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      羊土社
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 対象核酸の塩基配列を1細胞レベルで並列に検出する方法2020

    • Inventor(s)
      大川 恭行、原田哲仁
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人九州大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-017027

URL: 

Published: 2021-01-27  

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