エピゲノム比較解析パイプライン高度化のための正規化・統合解析手法の構築

• 研究課題/領域番号: 15K18465
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: システムゲノム科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 中戸 隆一郎 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (60583044)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ChIP-seq法 / Hi-C法 / 大規模解析 / エピゲノム / 品質評価 / ゲノム立体構造 / Spike-in解析 / ノイズ除去 / IHECプロジェクト

研究成果の概要

多数のChIP-seqサンプルを比較する大規模ChIP-seq解析では、細胞特異的なタンパク結合や、DNA結合におけるタンパク間の依存関係を捉えることができる。しかし微量細胞や生体組織など困難な条件下で調整されたサンプルはデータに強い偏りが発生する場合があり、従来法ではデータ補正も困難なため、現状では比較解析に含めることができない。本申請ではこれらの課題を克服すべく、効率的に同時解析可能な解析プログラムDROMPA3、新たなChIP-seq品質評価手法SSPおよび、Hi-Cデータ解析パイプラインを作成した。これらの新規手法はより頑健かつ効率的な大規模エピゲノム解析を可能にする。

研究成果

• [雑誌論文] Sensitive and robust assessment of ChIP-seq read distribution using a strand-shift profile (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryuichiro Nakato, Katsuhiko Shirahige
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Statistical Analysis and Quality Assessment of ChIP-seq Data with DROMPA. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakato R, Shirahige K.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 1672 ページ: 631-643
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7306-4_41
  • ISBN: 9781493973057, 9781493973064
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent advances in ChIP-seq analysis: from quality management to whole-genome annotation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakato R, Shirahige K.
  • 雑誌名: Brief Bioinform 巻: 12 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1093/bib/bbw023
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Replication-Coupled PCNA Unloading by the Elg1 Complex Occurs Genome-wide and Requires Okazaki Fragment Ligation (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kubota, Yuki Katou, Ryuichiro Nakato, Katsuhiko Shirahige, Anne D. Donaldson
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 12 号: 5 ページ: 774-787
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.06.066
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Condensin targets and reduces unwound DNA structures associated with transcription in mitotic chromosome condensation (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Sutani, Toyonori Sakata, Ryuichiro Nakato, Koji Masuda, Mai Ishibashi, Daisuke Yamashita, Yutaka Suzuki, Tatsuya Hirano, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 6 号: 1 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1038/ncomms8815
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Deubiquitinating Enzyme USP7 Regulates Androgen Receptor Activity by Modulating Its Binding to Chromatin (2015)
  • 著者名/発表者名: Shu-Ting Chen, Maiko Okada, Ryuichiro Nakato, Kosuke Izumi, Masashige Bando and Katsuhiko Shirahige
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 290 号: 35 ページ: 21713-21723
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.628255
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Assembly of Slx4 signaling complexes behind DNA replication forks (2015)
  • 著者名/発表者名: Attila Balint, TaeHyung Kim, David Gallo, Jose Renato Cussiol, Francisco M Bastos de Oliveira, Askar Yimit, Jiongwen Ou, Ryuichiro Nakato, Alexey Gurevich, Katsuhiko Shirahige, Marcus B Smolka, Zhaolei Zhang, Grant W Brown
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 34 号: 16 ページ: 2182-2197
  • DOI: 10.15252/embj.201591190
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Esco1 Acetylates Cohesin via a Mechanism Different from That of Esco2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Masashi Minamino, Mai Ishibashi, Ryuichiro Nakato, Kazuhiro Akiyama, Hiroshi Tanaka, Yuki Kato, Lumi Negishi, Toru Hirota, Takashi Sutani, Masashige Bando, Katsuhiko Shirahige
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 25 号: 13 ページ: 1694-1706
  • DOI: 10.1016/j.cub.2015.05.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Characterization of chromatin folding mechanisms regulated by cohesin, cohesin loader and CTCF (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryuichiro Nakato, Toyonori Sakata, Soya Shinkai, Katsuhiko Shirahige.
  • 学会等名: Keystone Symposia "Chromatin Architecture and Chromosome Organization (X5)"
  • 国際学会
• [学会発表] バイオインフォマティクスで切り開くエピゲノム解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中戸隆一郎
  • 学会等名: Heart rhythm interdisciplinary Association (HEIAN) Forum
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノムのダイナミズムを解き明かす大規模ChIP-seq解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中戸隆一郎
  • 学会等名: 理研シンポジウム「細胞システムの動態と論理 IX」
  • 招待講演
• [学会発表] Method of identifying biased data for large-scale ChIP-seq analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryuichiro Nakato
  • 学会等名: The EMBO Meeting "From Functional Genomics to Systems Biology"
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2016-11-12
  • 国際学会
• [図書] 「実験医学」2016年6月増刊号：エピゲノムのダイナミズムを解き明かす大規模比較解析 ―血管内皮細胞を例に (2016)
  • 著者名/発表者名: 中戸隆一郎, 和田洋一郎, 白髭克彦
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 羊土社
• [備考] DROMPA3
  • URL: https://github.com/rnakato/DROMPA3
• [備考] SSP
  • URL: https://github.com/rnakato/SSP
• [備考] Palmsonntagmorgen
  • URL: http://rnakato.hatenablog.jp/
• [備考] SSP (github)
  • URL: https://github.com/rnakato/SSP