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時系列データ統合解析プログラムの開発とこれによる生物時計ネットワークの網羅的解析

研究課題

研究課題/領域番号 18016010
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋大学

研究代表者

石浦 正寛  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (20132730)

研究分担者 小内 清  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 研究員 (00402454)
岡本 和久  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 研究員 (10402455)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
2007年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2006年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード時系列データ / 生物時計 / 時計遺伝子 / 時計タンパク質 / 相互作用 / 解析プログラム / 生物発光 / ネットワーク / 蛋白質相互作用 / 遺伝子発現制御 / 概日時計 / 藍色細菌 / データベース / BRET
研究概要

本研究では、「生命現象に関する膨大な量の多次元の時系列データを収集・蓄積し、クラスタリング、生物情報と時系列データの相関分析、ネットワークの推定により新規知識を抽出するプログラム」を開発することを目標とした。昨年度までに試作した複数の解析ルーチンを改良し、それらを元にして「時系列データ解析プログラム」を試作した。この「時系列データ解析プログラム」を用いることで、遺伝子発現測定装置から出力される大量の時系列測定データを随時表示・解析しながらデータベース化して記録することに成功した。
昨年度までに試作したルーチンを活用して、単細胞性緑藻クラミドモナスのリズム変異体を大規模スクリーニングし、105個のリズム変異体を分離することに成功した。そして、リズム異常の原因遺伝子を30個クローニングすることに成功した。30個の遺伝子に中の6個は、クラミドモナスの時計遺伝子候補であった。今後は、試作プログラムに未搭載の「クラスタリング機能」や「発現制御ネットワーク解析機能」を搭載してプログラム全体を完成させ、他の研究機関と共同で有用性の実証試験を実施する予定である。
一方、藍色細菌の網羅的なタンパク質間相互作用ネットワーク解析のために、リアルタイムかつin vivoでタンパク質間相互作用を解析できる実験系の開発を試みた。時計タンパク質-蛍光タンパク質の融合タンパク質がin vivoで時計として機能することを確認したBRETのための株を作製したが、現時点までに時計タンパク質の相互作用をBRETで検出できていない。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 備考 (1件) 産業財産権 (4件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] A systematic forward genetic analysis identified components of the Chlamydomonas circadian system.2008

    • 著者名/発表者名
      Matsuo, T., et. al.,
    • 雑誌名

      Genes & Development 22

      ページ: 918-930

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ATPase activity and its temperature compensation of the cyanobacterial clock protein KaiC.2008

    • 著者名/発表者名
      Murakami, R., et. al.,
    • 雑誌名

      Genes to Cells 13

      ページ: 387-395

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The circadian clock-related gene pex regulates a negative cis element in the kaiA promoter region.2007

    • 著者名/発表者名
      Kutsuna, S., et. al.,
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology 189

      ページ: 7690-7696

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A compact multi-channel apparatus for automated rea1-time monitoring of bioluminescence.2007

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, K., et. al.,
    • 雑誌名

      Journal of Biochem Biophys Methods 70

      ページ: 535-553

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A compact multi-channel apparatus for automated real-time monitoring of bioluminescence.2007

    • 著者名/発表者名
      K.Okamoto, M.Ishiura, T.Torii, S.Aoki
    • 雑誌名

      J. Biochem. Biophys. Method.

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Hexamerization by the N-terminal domain and intersubunit phosphorylation by the C-terminal domain of cyanobacterial circadian clock protein KaiC2006

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, F., Iwase, R., Uzumaki, T., Ishiura, M.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commu. 348

      ページ: 864-872

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Real-time monitoring of chloroplast gene expression by a luciferase reporter : evidence for nuclear regulation of chloroplast circadian period.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Matsuo, K, Onai, K.Okamoto, G.Ito, J.Minagawa, M.Ishiura
    • 雑誌名

      Mol. Cell Biol. 26

      ページ: 863-870

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] ハイスループット生物発光リアルタイムモニタリング・スクリーニングシステムによる遺伝子発現のリアルタイム測定2007

    • 著者名/発表者名
      石浦 正寛
    • 学会等名
      第6回国際バイオEXPOフォーラム(セミナー)
    • 発表場所
      東京国際展示場(東京)
    • 年月日
      2007-06-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ハイスループット生物発光リアルタイムモニタリング・スクリーニングシステムによる遺伝子発現のリアルタイム測定2007

    • 著者名/発表者名
      石浦 正寛
    • 学会等名
      第6回国際バイオEXPOフォーラム(ポスター・展示)
    • 発表場所
      東京国際展示場(東京)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 時系列データ統合解析プログラムの開発とこれによる生物時計ネットワークの網羅的解析2007

    • 著者名/発表者名
      石浦 正寛
    • 学会等名
      特定領域研究「ゲノム」4領域合同班会議
    • 発表場所
      神戸ポートピアホテル(神戸)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ハイスループット生物発光リアルタイムモニタリング法による変異体のスクリーニングと原因遺伝子の網羅的同定〜クラミドモナスの概日時計遺伝子へのアプローチ〜2007

    • 著者名/発表者名
      松尾 拓哉
    • 学会等名
      日本遺伝学会 第79回大会 ミニシンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学 創立50周年記念館(岡山)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 生物発光を指標とした変異体スクリーニングとゲノム情報を利用した原因遺伝子の網羅的同定2007

    • 著者名/発表者名
      松尾 拓哉
    • 学会等名
      第6回クラミドモナス研究会
    • 発表場所
      高知工科大学(高知)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.gene.nagoya-u.ac.jp/index-j.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 遺伝子移入ベクター、好熱性藍色細菌へ遺伝子を移入する方法とその応用、および好熱性藍色細菌の凍結保存法;特許番号2008

    • 発明者名
      石浦正寛、小内清、森下めぐみ
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 取得年月日
      2008-01-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] Method for measuring and analyzing bioluminescence and device for measuring and analyzing bioluminescence2007

    • 発明者名
      Ishiura, M. and Okamoto, K.
    • 権利者名
      Nagoya University
    • 取得年月日
      2007-04-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 生物試料の生物発光測定装置2007

    • 発明者名
      石浦正寛、岡本和久、小内清、古澤孝良
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 取得年月日
      2007-05-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] DNAアレイ法の時系列データを解析するためのプログラム、DNAアレイ法の時系列データの解析方法、DNAアレイ法の時系列データの解析装置2007

    • 発明者名
      石浦正寛、岡本和久
    • 権利者名
      国立大学法人名古屋大学
    • 取得年月日
      2007-06-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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