ホスト－病原体間の相互作用におけるエピジェネティックなゲノム状態間のせめぎ合い

• Project/Area Number: 13J02925
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Evolutionary biology
• Research Institution: Chiba University (2014); The Graduate University for Advanced Studies (2013)
• Principal Investigator: 福世 真樹 千葉大学, 大学院医学研究科, 特任助教
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 宿主・病原体共生系 / エピジェネティクス / 制限修飾系 / エピジェネティックス

Outline of Annual Research Achievements

感染について最もよく研究された細菌とファージの共進化実験で、軍拡競争がDNA配列レベルのジェネティックな変化の蓄積によることが，最近の実験で知られている．しかし，この様な相互作用の進化にエピゲノムの変遷がどのように関わるかについては，ほとんど報告が無い．
そこで本研究では，「利己的なエピジェネティックな系の間のせめぎ合いが，ホスト・病原体の共存を促進する」可能性を検証するための実験系の構築，および小規模でのシミュレーションを用いた解析を行う．本研究は，エピジェネティックなシステム間のせめぎ合いによる、ゲノムのメチル化状態の変化が、ホストパラサイトの共存・共進化に重要な役割を果たしていることを示すパラダイムとなる，その成果は，エピジェネティックス，感染を初めとする生物間相互作用，そして，ゲノム内せめぎ合いの研究に，大きなインパクトを与えることが予想される．
今年度の研究では，２種類のエピジェネティック系による大腸菌・ファージの共存に必要なパラメータ領域を求め，特に空間構造のあるときに維持されやすいことを示した．
また当初の計画以外にも，新しい制限酵素の機能解析に取り組み，新しい制限酵素グループを提唱した．この結果について研究代表者を筆頭著者として論文にまとめた．さらに，大腸鋸歯状腺腫の臨床検体について変異解析，メチル化解析を行い，腺腫に特徴的な変異とメチル化を同定した．この結果について研究代表者を第二著者として論文を現在投稿中である．

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Restriction-modification system with methyl-inhibited base excision and abasic-site cleavage activities (2015)
  • Author(s): Masaki Fukuyo, Toshiaki Nakano, Yingbiao Zhang, Yoshikazu Furuta, Ken Ishikawa, Miki Watanabe-Matsui, Hirokazu Yano, Takeshi Hamakawa, Hiroshi Ide, Ichizo Kobayashi
  • Journal Title: Nucleic Acids Research Volume: Vol. 43, No. 5 Issue: 5 Pages: 2841-2852
  • DOI: 10.1093/nar/gkv116
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Haploinsufficiency of the c-myc transcriptional repressor FIR, as a dominant negative-alternative splicing model, promoted p53- dependent T-cell acute lymphoblastic leukemia progression by activating Notch1. (2014)
  • Author(s): K. Matsushita, K. Kitamura, B. Rahmutulla, N. Tanaka, T. Ishige, M. Satoh, T. Hoshino, S. Miyagi, T. Mori, S. Itoga, H. Shimada, T. Tomonaga, M. Kito, Y. Nakajima-Takagi, S. Kubo, C. Nakaseko, M. Hatano, T. Miki, M. Matsuo, M. Fukuyo, A. Kaneda, A. Iwama, F. Nomura
  • Journal Title: Oncotarget Volume: Vol. 6, No.7 Pages: 5102-5117
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Success of an altruistic suicidal defense strategy: demonstration in bacteria-phage experimental system (2014)
  • Author(s): Masaki Fukuyo，Akira Sasaki，Ichizo Kobayashi
  • Organizer: JSMB/SMB 2014 Osaka
  • Place of Presentation: 大阪府立国際会議場（大阪府・大阪市）
  • Year and Date: 2014-07-28 – 2014-08-01
  • Invited
• [Presentation] 病原体の毒性進化解析 : バクテリオファージにおける溶原, 溶菌化の進化 (2014)
  • Author(s): 福世真樹、佐々木顕
  • Organizer: 日本生態学会
  • Place of Presentation: 広島国際会議場
  • Year and Date: 2014-03-17
• [Presentation] 共起する遺伝子クラスターと可動性に基づくピロリ菌pan-genomeの特徴付け (2014)
  • Author(s): Jacob Albritton、福世真樹、矢原耕史、小林一三、内山郁夫
  • Organizer: 日本ゲノム微生物学会
  • Place of Presentation: 東京農業大学世田谷キャンパス
  • Year and Date: 2014-03-07