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

• 研究課題/領域番号: 13J02925
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 千葉大学 (2014); 総合研究大学院大学 (2013)
• 研究代表者: 福世 真樹 千葉大学, 大学院医学研究科, 特任助教
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: 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

研究実績の概要

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．

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Restriction-modification system with methyl-inhibited base excision and abasic-site cleavage activities (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Fukuyo, Toshiaki Nakano, Yingbiao Zhang, Yoshikazu Furuta, Ken Ishikawa, Miki Watanabe-Matsui, Hirokazu Yano, Takeshi Hamakawa, Hiroshi Ide, Ichizo Kobayashi
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: Vol. 43, No. 5 号: 5 ページ: 2841-2852
  • DOI: 10.1093/nar/gkv116
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 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)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: Vol. 6, No.7 ページ: 5102-5117
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Success of an altruistic suicidal defense strategy: demonstration in bacteria-phage experimental system (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaki Fukuyo，Akira Sasaki，Ichizo Kobayashi
  • 学会等名: JSMB/SMB 2014 Osaka
  • 発表場所: 大阪府立国際会議場（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: 福世真樹、佐々木顕
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2014-03-17
• [学会発表] 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)
  • 著者名/発表者名: Jacob Albritton、福世真樹、矢原耕史、小林一三、内山郁夫
  • 学会等名: 日本ゲノム微生物学会
  • 発表場所: 東京農業大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 2014-03-07