New method to evaluate radiation effect by detecting structural variation
Project/Area Number |
19K22913
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
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Research Institution | Nagasaki University |
Principal Investigator |
吉浦 孝一郎 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (00304931)
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Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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Keywords | 放射線 / 不死化ヒト正常線維芽細胞 / DNA二本鎖切断 / 欠失 / ショートリードNGS / ロングリードNGS / 定量的測定 / ショートリード次世代シークエンサー / ロングリード次世代シークエンサー / ゲノム / ロングリードシーケンサー / 構造異常 |
Outline of Research at the Start |
欠失を主とした構造異常を数えることで放射線影響を測定しようとする研究である。放射線被ばくにより 50 ヶ所/グレイ照射(これまでの常識的推定値)の二本鎖切断が生じるのに対し,放射線誘発性の二本鎖切断はいくつ残るのか不明である。本研究では,この 50ヶ所/グレイ照射の修復エラー(>比較的大きな欠失として細胞に刻印されると推察している)を検出したい,というのが基本構想である。培養による人工的構造異常導入が排除できるかが研究上の制約となる。 本研究により,構造異常を放射線被ばく指標と出来るか,実際に構造異常がどれくらいの率で惹起されるか・残るかを正確に把握しようとする研究である。
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Outline of Annual Research Achievements |
BJ1-hTERT (BJ-5ta) 細胞は,human TERTによって不死化された安定正常線維芽細胞である。本細胞に0,1,3,6 Gyのγ線照射後に,選択培地なしに希釈培養することで細胞クローン化を実施した。各線量で10クローンずつ合計40クローンの高分子DNAを抽出した。 これらクローン細胞DNAのうち,0グレイ照射(非照射群)から3クローン,1グレイ照射から2クローン,3グレイ照射から2クローン,6グレイ照射から2クローンについて,ショートリードNGSシークエンサー および ロングリードNGSシークエンサーを使ってゲノム塩基配列データを取得した。このうち,0グレイ照射3クローン,3グレイ照射2クローンについては,超高精度ロングリードシークエンサーによるデータも入手した。 本研究では,超高精度ロングリードシークエンサーにより決定された塩基配列を基準として,付加的にショートリードシークエンサーから得られた情報を使って,一塩基置換,小さな欠失・挿入,大きな欠失・挿入の数,欠失周辺部のメチル化状態を解析する。それにより,放射線維より細胞に導入される「変異数/Gy」が計算可能で,加えて放射線が引き起こすメチル化の変化も検出できる可能性がある。 現在,配列リードのアラインメントと変異部位の検出が遅れている。コンピュータ解析後に,実際の変異を確認して,変異を確実に捉えることができる指標を確立して,上記の様々な変異数を数える。培養による塩基変異の影響を排除しつつ,グレイ照射当たりに発生する変異数が確定できる。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ゲノムデータは得られたが,解析用のサーバーの不具合があり遅れている。
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Strategy for Future Research Activity |
ゲノムデータは既に入手してしまっている。サーバーも2020年度後半に計算能力およびストーレージ能力を増強したので,データから有益情報を抜き出すべく解析を進める。
2020年度には,ショートリーソシークエンサー,ロングリードシークエンサー2機種を使って,ゲノムデータは既に入手してしまっている。2021年度には,これらの異なるゲノムデータを総合して,放射線照射によって惹起された,1グレイ(Gy)当たり,1細胞当たりの変異数を数値化する。欠失数とその大きさ,全体のメチル化状況の変化,欠失周辺のメチル化の状況などさまざまな指標を定量的に明らかにする予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(33 results)
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[Journal Article] A unique missense variant in the E1A-binding protein P400 gene is implicated in schizophrenia by whole-exome sequencing and mutant mouse models2021
Author(s)
Yoshiro Morimoto, Shinji Ono, Shintaro Yoshida, Hiroyuki Mishima, Akira Kinoshita, Takeshi Tanaka, Yoshihiro Komohara, Naohiro Kurotaki, Tatsuya Kishino, Yuji Okazaki, Hiroki Ozawa, Koh-ichiro Yoshiura, Akira Imamura
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Journal Title
Translational Psychiatry
Volume: 11
Pages: 131-132
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Targeting Adaptive IRE1α Signaling and PLK2 in Multiple Myeloma: Possible Anti-Tumor Mechanisms of KIRA8 and Nilotinib.2020
Author(s)
Yamashita Y, Morita S, Hosoi H, Kobata H, Kishimoto S, Ishibashi T, Mishima H, Kinoshita A, Backes BJ, Yoshiura KI, Papa FR, Sonoki T, Tamura S
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: Aug 31;21(17)
Pages: 6314-6314
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Genome analysis of myelodysplastic syndromes among atomic bomb survivors in Nagasaki2020
Author(s)
Taguchi M, Mishima H, Shiozawa Y, Hayashida C, Kinoshita A, Nannya Y, Makishima H, Horai M, Matsuo M, Sato S, Itonaga H, Kato T, Taniguchi H, Imanishi D, Imaizumi Y, Hata T, Takenaka M, Moriuchi Y, Shiraishi Y, Miyano S, Ogawa S, Yoshiura K-i, Miyazaki Y
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Journal Title
Haematologica
Volume: 105
Pages: 358-365
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Possible mitochondrial dysfunction in a patient with deafness, dystonia, and cerebral hypomyelination (DDCH) due to BCAP31 Mutation.2020
Author(s)
Shimizu K, Oba D, Nambu R, Tanaka M, Oguma E, Murayama K, Ohtake A, Yoshiura KI, Ohashi H.
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Journal Title
Molecular Genetics & Genomic Medicine
Volume: 17
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Nonsense mutation in CFAP43 causes normal-pressure hydrocephalus with ciliary abnormalities2019
Author(s)
Morimoto Y, Yoshida S, Kinoshita A, Satoh C, Mishima H, Yamaguchi N, Matsuda K, Sakaguchi M, Tanaka T, Komohara Y, Imamura A, Ozawa H, Nakashima M, Kurotaki N, Kishino T, Yoshiura K, Ono S
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Journal Title
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Identification of a novel CCDC22 mutation in a patient with severe Epstein?Barr virus-associated hemophagocytic lymphohistiocytosis and aggressive natural killer cell leukemia2019
Author(s)
Yamashita Y, Nishikawa A, Iwahashi Y, Fujimoto M, Sasaki I, Mishima H, Kinoshita A, Hemmi H, Kanazawa N, Ohshima K, Imadome KI, Murata SI、Yoshiura KI, Kaisho T, Sonoki T, Tamura S
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Journal Title
International of Hematology
Volume: 印刷中
Pages: 358-365
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Identification of a variant associated with early-onset diabetes in the intron of the insulin gene with exome sequencing2019
Author(s)
Matsuno, S., Furuta, H., Kosaka, K., Doi, A., Yorifuji, T., Fukuda, T., Senmaru, T., Uraki, S., Matsutani, N., Furuta, M., Mishima, H., Iwakura, H., Nishi, M., Yoshiura, K., Fukui, M. and Akamizu, T.
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Journal Title
Journal of Diabetes Investigation
Volume: Epub ahead of print
Pages: 947-950
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Cystic biliary atresia with paucity of bile ducts and gene mutation in KDM6A: a case report.2019
Author(s)
Masui D, Fukahori S, Mizuochi T, Watanabe Y, Fukui K, Ishii S, Saikusa N, Hashizume N, Higashidate N, Sakamoto S, Takato A, Yoshiura KI, Tanaka Y, Yagi M.
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Journal Title
Surgical Case Reports
Volume: 5(1)
Pages: 132-132
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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