パーソナルゲノム時代におけるRNA-seqを活用したプロテオミクス解析手法の確立

• 研究課題/領域番号: 16K00416
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生命・健康・医療情報学
• 研究機関: 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(機構本部施設等)
• 研究代表者: 河野 信 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構(機構本部施設等), データサイエンス共同利用基盤施設, 客員准教授 (40470075)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: プロテオーム / パーソナルゲノム / プロテオゲノミクス / バイオマーカー / ゲノム

研究成果の概要

本研究課題では、質量分析計を用いて得られたヒトの個人のプロテオームやがんのプロテオームなど、変異を含むプロテオームデータの効果的な解析方法について検討した。次世代シーケンサを使ってDNA・RNA配列から変異を検出して作成した、変異を考慮したタンパク質配列データベースを利用してプロテオームデータを解析することにより、これまで既存の方法では検出することができなかった、サンプル特有の変異を含むペプチドを検出することが可能になった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

さまざまなゲノムの変異が病気に関係しているが、実際に生体内で作用して機能を担っているのは発現しているタンパク質である。変異を含むタンパク質を検出可能にすることは、病気に関係するバイオマーカーの発見や創薬につながる。今後、次世代シーケンサーならびに質量分析計の測定精度がますます向上していくと予想され、“個人”のマルチオミクス情報を組み合わせた解析は、precision medicineを実現する上で必要不可欠なものになると期待される。

研究成果

• [国際共同研究] European Bioinformatics Institute(英国)
• [国際共同研究] University of California San Diego/Institute for Systems Biology/University of Washington(米国)
• [国際共同研究] Beijing Institute of Life Omics(中国)
• [国際共同研究] Academia Sinica(その他の国・地域)
• [国際共同研究] European Bioinformatics Institute(United Kingdom)
• [国際共同研究] Institute for Systems Biology(米国)
• [国際共同研究] Academia Sinica(Taiwan)
• [国際共同研究] European Bioinformatics Institute(United Kingdom)
• [雑誌論文] The jPOST environment: an integrated proteomics data repository and database (2018)
  • 著者名/発表者名: Moriya Yuki、Kawano Shin、Okuda Shujiro、Watanabe Yu、Matsumoto Masaki、Takami Tomoyo、Kobayashi Daiki、Yamanouchi Yoshinori、Araki Norie、Yoshizawa Akiyasu C、Tabata Tsuyoshi、Iwasaki Mio、Sugiyama Naoyuki、Tanaka Satoshi、Goto Susumu、Ishihama Yasushi
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 47 号: D1 ページ: 1218-1224
  • DOI: 10.1093/nar/gky899
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Proteomics Standards Initiative: Fifteen Years of Progress and Future Work (2017)
  • 著者名/発表者名: Deutsch Eric W.、Orchard Sandra、Binz Pierre-Alain、Bittremieux Wout、Eisenacher Martin、Hermjakob Henning、Kawano Shin、Lam Henry、Mayer Gerhard、Menschaert Gerben、Perez-Riverol Yasset、Salek Reza M.、Tabb David L.、Tenzer Stefan、Vizca?no Juan Antonio、Walzer Mathias、Jones Andrew R.
  • 雑誌名: Journal of Proteome Research 巻: 16 号: 12 ページ: 4288-4298
  • DOI: 10.1021/acs.jproteome.7b00370
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] jPOSTrepo: an international standard data repository for proteomes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Okuda S, Watanabe Y, Moriya Y, Kawano S, Yamamoto T, Matsumoto M, Takami T, Kobayashi D, Araki N, Yoshizawa AC, Tabata T, Sugiyama N, Goto S, Ishihama Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 45 号: D1 ページ: D1107-D1111
  • DOI: 10.1093/nar/gkw1080
  • NAID: 120006353864
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The ProteomeXchange Consortium in 2017: supporting the cultural change in proteomics public data deposition. (2017)
  • 著者名/発表者名: Deutsch, E. W., Csordas, A., Sun, Z., Jarnuczak, A., Perez-Riverol, Y., Ternent, T., Campbell, D. S., Bernal-Llinares, M., Okuda, S., Kawano, S., Moritz, R. L., Carver, J. J., Wang, M., Ishihama, Y., Bandeira, N., Hermjakob, H., Vizcaíno, J. A.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 45 号: D1 ページ: D1100-D1106
  • DOI: 10.1093/nar/gkw936
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] jPOST: 質量分析生データを最大限に活用するためのメタデータキュレーション (2018)
  • 著者名/発表者名: 小林大樹、荒木令江、奥田修二郎、渡辺由、守屋勇樹、河野信、山本格、松本雅記、高見知代、吉沢明康、田畑剛、岩崎未央、杉山直幸、田中聡、五斗進、石濱泰
  • 学会等名: Mass Spectrometry and Proteomics 2018
  • 国際学会
• [学会発表] プロテオーム統合データベースの機能深化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 守屋勇樹、河野信、奥田修二郎、渡邉由、松本雅記、高見知代、小林大樹、山ノ内祥訓、荒木令江、吉沢明康、田畑剛、岩崎未央、杉山直幸、田中聡、五斗進、石濱泰
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] jPOSTプロジェクトが提供するプロテオミクスデータとその解析ツール (2018)
  • 著者名/発表者名: 五斗進、守屋勇樹、河野信、奥田修二郎、渡邉由、松本雅記、高見知代、小林大樹、山ノ内祥訓、荒木令江、吉沢明康、田畑剛、岩崎未央、杉山直幸、田中聡、石濱泰
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] 機械学習に基づくペプチド由来イオンピークの新規検出手法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 守屋勇樹、田畑剛、岩崎未央、河野信、五斗進、石濱泰、瀧川一学、吉沢明康
  • 学会等名: 第21回情報論的学習理論ワークショップ
• [学会発表] Controlling false discovery rate in accumulated public proteome dataset (2017)
  • 著者名/発表者名: Akiyasu C. Yoshizawa, Tsuyoshi Tabata, Yuki Moriya, Shin Kawano, Shujiro Okuda, Yu Watanabe, Tadashi Yamamoto, Masaki Matsumoto, Tomoyo Takami, Daiki Kobayashi, Norie Araki, Naoyuki Sugiyama, Satoshi Tanaka, Susumu Goto, and Yasushi Ishihama
  • 学会等名: 65th Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
  • 国際学会
• [学会発表] プロテオームデータの標準化とデータベースの世界動向 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河野信
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2017年大会
• [学会発表] jPOST 再解析プロトコル:偽陽性と偽陰性の同時減少を目指す (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉沢明康、田畑剛、守屋勇樹、河野信、奥田修二郎、渡辺由、山本格、松本雅記、高見知代、小林大樹、荒木令江、杉山直幸、田中聡、五斗進、石濱泰
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2017年大会
  • 招待講演
• [学会発表] jPOST: プロテオーム統合データベースの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 守屋勇樹、河野信、奥田修二郎、渡辺由、山本格、松本雅記、高見知代、小林大樹、荒木令江、吉沢明康、田畑剛、杉山直幸、田中聡、五斗進、石濱泰
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2017年大会
• [学会発表] OmicsDI RDF (2017)
  • 著者名/発表者名: Shin Kawano, Yasset Perez Riverol, Tobias Ternent, Yuki Moriya, Eric Deutsch, Michel Dumontier, Juan Antonio Vizcaino, Henning Hermjakob, and Susumu Goto
  • 学会等名: 16th Human Proteome Organization World Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Controlling false discovery rates on large-scale proteome datasets in jPOST (2017)
  • 著者名/発表者名: Yasuhi Ishihama, Akiyasu C. Yoshizawa, Tsuyoshi Tabata, Yuki Moriya, Shin Kawano, Shujiro Okuda, Yu Watanabe, Tadashi Yamamoto, Masaki Matsumoto, Tomoyo Takami, Daiki Kobayashi, Norie Araki, Naoyuki Sugiyama, Satoshi Tanaka, and Susumu Goto
  • 学会等名: 16th Human Proteome Organization World Congress
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 生命システムを俯瞰するための質量分析情報解析技術とデータベースの活用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河野信
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] Implementation of flexible search for proteomics metadata (2016)
  • 著者名/発表者名: Shin Kawano, Yuki Moriya, Tobias Ternent, Juan Antonio Vizcaino, Eric Deutsch
  • 学会等名: 15th Human Proteome Organization World Congress
  • 発表場所: Taipei International Convention Center（台湾・台北）
  • 年月日: 2016-09-18
  • 国際学会
• [学会発表] プロテオームインフォマティクス＆システムズバイオロジー研究への招待 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河野信、荒木令江
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2016年大会
  • 発表場所: 北里大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2016-07-28
• [学会発表] プロテオームデータベース jPOST の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 五斗進、奥田修二郎、渡邉由、守屋勇樹、河野信、山本格、松本雅記、高見知代、小林大樹、荒木令江、吉沢明康、田畑剛、杉山直幸、石濱泰
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2016年大会
  • 発表場所: 北里大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2016-07-28
  • 招待講演
• [学会発表] プロテオーム統合データベース jPOST：再解析プロトコルの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉沢明康、田畑剛、守屋勇樹、河野信、奥田修二郎、渡邉由、山本格、松本雅記、高見知世、小林大樹、荒木令江、杉山直幸、五斗進、石濱泰
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2016年大会
  • 発表場所: 北里大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2016-07-28
• [学会発表] 質量スペクトルはデータベース検索“グレーゾーン”を明瞭化するか (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉沢明康、田畑剛、守屋勇樹、河野信、奥田修二郎、山本格、松本雅記、小林大樹、荒木令江、杉山直幸、五斗進、石濱泰
  • 学会等名: 日本質量分析学会 第64回質量分析総合討論会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク（大阪府・吹田市）
  • 年月日: 2016-05-18
• [備考] jPOSTdb
  • URL: https://globe.jpostdb.org/