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老化時計のリバイバル機構の解明に向けたマルチオミクス解析法の開発と応用

計画研究

研究領域老化時計リバイバル機構の解明 -老化研究における新たなパラダイムシフト
研究課題/領域番号 23H03838
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅲ)
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

矢木 宏和  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (70565423)

研究分担者 池田 和貴  公益財団法人かずさDNA研究所, ゲノム事業推進部, グループ長 (10466732)
仲地 ゆたか  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (10522097)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2025年度)
配分額 *注記
57,980千円 (直接経費: 44,600千円、間接経費: 13,380千円)
2025年度: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2024年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
2023年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
キーワードマルチオミクス / エンドプロダクトーム / 老化時計 / リバイバル機構
研究開始時の研究の概要

本研究では、老化や線維化のリバイバル過程におけるエンドプロダクトーム(メタボローム、リピドーム、グライコーム)の解析を中心的に行い、各生命プロセスにおける分子の挙動と関連性を調べるとともに、共有データベースと可視化ツールを含むマルチオミクスデータの活用基盤を構築する。本研究で得られたデータおよび開発した技術基盤を活用し、リバイバル機構の基本原理の解明を目指す。

研究実績の概要

本年度は、オミックスデータの多階層プラットフォーム基盤技術を構築することをめざして、城村班(A0班)を中心に連携し、野生型マウス由来の胎児線維芽細胞を対象に、エンドプロダクトームのデータセットの取得を試みた。老化を誘導した時系列サンプルを準備し、同一サンプルに対して、グライコミクス、リピドミクス、メタボロミククス、プロテオミクス、RNAシークエンスを実施した。こうしたて得られた一連のデータを取り扱うために、IDと分子構造の紐付けを行った。メタボロミクスで得られるターゲット分子はKEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and GenomesデータベースのIDとの紐付けは完了した。一方で、グライコミクス解析から得られる糖鎖は、GycoPoratal情報を利用しIDと分子構造記述法の整備を行なった。一方で、脂質については複数の分子種に対して1つのIDを割り振ってクラスターとして扱っているが、今後重要な分子候補に着目した個別ID化の整理を進めている。またIDを割り振ったマルチオミクスデータを可視化できるソフトの試作版を開発した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

オミックスデータの多階層プラットフォーム基盤技術を構築することをめざして、同一サンプルに対して、グライコミクス、リピドミクス、メタボロミククス、プロテオミクス、RNAシークエンスを実施することができている。また、こうしたて得られた一連のデータを取り扱うために、IDと分子構造の紐付も順調に進んでおり、こうしたIDを割り振ったマルチオミクスデータを可視化できるソフトの試作版を開発することにも成功している。

今後の研究の推進方策

次年度は、これまでに老化モデル細胞において時間経過に対して取得したマルチオミクスデータを対象に共有データベースと可視化ツールを含むマルチオミクスデータの活用基盤を構築する。さらには、こうしたツールを用いてマルチオミクスデータを解き明かすことで老化に重要なパスウエーをあぶり出すことを目指す(A01と共同)。また、A02班と共同で肝線維化の分子機構の解明を目指し、静止期肝星細胞、活性化肝星細胞、老化肝星細胞のマルチオミクスデータの取得を行う。
さらには、データベース整備だけでなく大規模マルチオミクスデータを機械学習で利用することも念頭にオントロジーの統一や糖鎖・脂質など分子構造記述法の整備を進める。特に、2023年度の成果を元にKEGGやGlyCosmosなど公共データベース記載の各種オミクス情報の統合を進める。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 技術講座:糖鎖構造のオミクス解析2024

    • 著者名/発表者名
      矢木宏和,加藤晃一
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 4 ページ: 30-32

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] N-linked glycosylation of flavivirus E protein contributes to viral particle formation2023

    • 著者名/発表者名
      Ishida Kotaro、Yagi Hirokazu、Kato Yukinari、Morita Eiji
    • 雑誌名

      PLOS Pathogens

      巻: 19 号: 10 ページ: 1011681-1011681

    • DOI

      10.1371/journal.ppat.1011681

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] UGGT1/2-mediated reglucosylation of N-glycan competes with ER-associated degradation of unstable and misfolded glycoproteins2023

    • 著者名/発表者名
      Ninagawa Satoshi、Matsuo Masaki、Ying Deng、Aso Shinya、Matsushita Kazutoshi、Fueki Akane、Saito Shunsuke、Imami Koshi、Kizuka Yasuhiko、Sakuma Tetsushi、Yamamoto Takashi、Yagi Hirokazu、Kato Koichi、Mori Kazutoshi
    • 雑誌名

      e Life

      巻: - ページ: 1-29

    • DOI

      10.7554/elife.93117.1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] がん、免疫細胞におけるジストログリカン糖鎖の伸長制御とその役割2024

    • 著者名/発表者名
      矢木宏和
    • 学会等名
      名城大学 治性疾患発症メカニズム研究センター・第7回セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖タンパク質糖鎖の生合成機構およびその機能研究2024

    • 著者名/発表者名
      矢木宏和
    • 学会等名
      2023年度NCUライフサイエンス・IBS合同リトリート
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 糖鎖構造を規定する分子メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      矢木宏和
    • 学会等名
      第69回 日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラット血清のグライコプロテオミクス2023

    • 著者名/発表者名
      矢木宏和
    • 学会等名
      第26回 比較グライコーム研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] GALAXY データのセマンティックウェブ化2023

    • 著者名/発表者名
      田中美雪,矢木宏和,加藤晃一,木下聖子
    • 学会等名
      第42回 日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 電子励起解離による Q-TOF 型質量分析計を用いた糖鎖構造の解析2023

    • 著者名/発表者名
      矢木宏和,建田 潮
    • 学会等名
      第42回 日本糖質学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 多階層生命機能解析学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/mfa/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 学術変革領域B”老化リバイバル”ホームページ

    • URL

      http://www.kazusa.or.jp/aging/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-06-20  

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