Non-coding領域に存在する疾患原因SNPの同定と機能解析

• 研究課題/領域番号: 18KT0024
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 特設分野
• 研究分野: 複雑系疾病論
• 研究機関: 京都大学 (2020); 九州大学 (2018-2019)
• 研究代表者: 沖 真弥 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (90452713)
• 研究分担者: 竹本 龍也 徳島大学, 先端酵素学研究所(オープンイノベ), 教授 (30443899) ; 沢津橋 俊 徳島大学, 先端酵素学研究所(オープンイノベ), 特任講師 (70535103)
• 研究期間 (年度): 2018-07-18 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
• キーワード: GWAS / SNP / ChIP-seq / 転写因子 / Noncoding SNP

研究成果の概要

GWASなどのcase-control studyにより、疾患と関連する一塩基多型（marker SNP）が数多く同定されている。しながら、疾患と関連するmarker SNPの約９割がnon-coding領域に存在するため、SNPがどの遺伝子に影響を与え、なぜ疾患につながるのかといった因果関係の理解が非常に難しい。本研究では疾患と関連するnon-coding領域のSNPに焦点を当て、それに起因する疾患プロセスの解明をめざす。その結果、noncoding領域に存在する疾患関連SNPの連鎖不平衡領域内で、免疫や炎症に関わる複数の転写因子が結合する領域を特定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はこれまで見過ごされてきたnon-coding領域のSNPに着目し、転写因子結合情報をフル活用してそのcausal SNPの同定を目指すため、統計遺伝学を駆使した従来のfine-mappingとは大きく異なるアプローチである。本研究の成果は罹患リスクを予測するためのマーカとしてそのまま用いることができるため、coding領域に偏っていた従来の予測精度を飛躍的に引き上げることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] DDBJ Data Analysis Challenge: a machine learning competition to predict <i>Arabidopsis</i> chromatin feature annotations from DNA sequences (2020)
  • 著者名/発表者名: Eli Kaminuma, Yukino Baba, Masahiro Mochizuki, Hirotaka Matsumoto, Haruka Ozaki, Toshitsugu Okayama, Takuya Kato, Shinya Oki, Takatomo Fujisawa, Yasukazu Nakamura, Masanori Arita, Osamu Ogasawara, Hisashi Kashima, Toshihisa Takagi
  • 雑誌名: Genes & Genetic Systems 巻: 95 号: 1 ページ: 43-50
  • DOI: 10.1266/ggs.19-00034
  • NAID: 130007834264
  • ISSN: 1341-7568, 1880-5779
  • 年月日: 2020-02-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High resolution spatial transcriptome analysis by photo-isolation chemistry (2020)
  • 著者名/発表者名: Honda Mizuki、Oki Shinya、Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Tanaka Kaori、Meno Chikara、Ohkawa Yasuyuki
  • 雑誌名: bioRxiv 巻: -
  • DOI: 10.1101/2020.03.20.000984
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sox2 gene regulation via the D1 enhancer in embryonic neural tube and neural crest by the combined action of SOX2 and ZIC2 (2020)
  • 著者名/発表者名: Iida Hideaki、Furukawa Yoko、Teramoto Machiko、Suzuki Hitomi、Takemoto Tatsuya、Uchikawa Masanori、Kondoh Hisato
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: In press 号: 4 ページ: 242-256
  • DOI: 10.1111/gtc.12753
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The absence of SOX2 in the anterior foregut alters the esophagus into trachea and bronchi in both epithelial and mesenchymal components (2020)
  • 著者名/発表者名: Teramoto Machiko、Sugawara Ryo、Minegishi Katsura、Uchikawa Masanori、Takemoto Tatsuya、Kuroiwa Atsushi、Ishii Yasuo、Kondoh Hisato
  • 雑誌名: Biology Open 巻: 9 ページ: 048728-048728
  • DOI: 10.1242/bio.048728
  • NAID: 120006859990
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] How do we sense phosphate to regulate serum phosphate level? (2020)
  • 著者名/発表者名: Seiji Fukumoto, Yuichi Takashi, Maria Tsoumpra, Shun Sawatsubashi, Toshio Matsumoto
  • 雑誌名: Journal of Bone and Mineral Metabolism 巻: 38 号: 1 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1007/s00774-019-01066-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dystrobrevin alpha gene is a direct target of the vitamin D receptor in muscle (2020)
  • 著者名/発表者名: Tsoumpra Maria K、Sawatsubashi Shun、Imamura Michihiro、Fukumoto Seiji、Takeda Shin’ichi、Matsumoto Toshio、Aoki Yoshitsugu
  • 雑誌名: Journal of Molecular Endocrinology 巻: 64 号: 3 ページ: 195-208
  • DOI: 10.1530/jme-19-0229
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Paternal age affects offspring’s behavior possibly via an epigenetic mechanism recruiting a transcriptional repressor REST (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoshizaki, K., Koike, T., Kimura, R., Kikkawa, T., Oki, S., Koike, K., Mochizuki, K., Inada, H., Kobayashi, H., Matsui, Y., Kono, T., Osumi, N.
  • 雑誌名: bioRxiv 巻: -
  • DOI: 10.1101/550095
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Cis-control of Six1 expression in neural crest cells during craniofacial development (2019)
  • 著者名/発表者名: Wu Zhaoming, Rao Yanxia, Zhang Sushan, Kim Eun-Jung, Oki Shinya, Harada Hidemitsu, Cheung Martin, Jung Han-Sung
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 巻: 248 号: 12 ページ: 1264-1272
  • DOI: 10.1002/dvdy.109
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Restriction of PD-1 function by cis-PD-L1/CD80 interactions is required for optimal T cell responses (2019)
  • 著者名/発表者名: Sugiura Daisuke、Maruhashi Takumi、Okazaki Il-mi、Shimizu Kenji、Maeda Takeo K.、Takemoto Tatsuya、Okazaki Taku
  • 雑誌名: Science 巻: 364 号: 6440 ページ: 558-566
  • DOI: 10.1126/science.aav7062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hoxa13 regulates expression of common Hox target genes involved in cartilage development to coordinate the expansion of the autopodal anlage (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Shiori、Uchida Yuji、Ohtani Tomomi、Nozaki Erina、Yin Chunyang、Gotoh Yoshihiro、Yakushiji‐Kaminatsui Nayuta、Higashiyama Tetsuya、Suzuki Takamasa、Takemoto Tatsuya、Shiraishi Yo‐ichi、Kuroiwa Atsushi
  • 雑誌名: Development, Growth & Differentiation 巻: 61 号: 3 ページ: 228-251
  • DOI: 10.1111/dgd.12601
  • NAID: 120006941124
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Zygote Electroporation for CRISPR/Cas9 Delivery to Generate Genetically Modified Mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Takemoto Tatsuya
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 2050 ページ: 121-126
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-9740-4_13
  • ISBN: 9781493997398, 9781493997404
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of unliganded FGF receptor by extracellular phosphate potentiates proteolytic protection of FGF23 by its O-glycosylation (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Y, Kosako H, Sawatsubashi S, Kinoshita Y, Ito N, Tsoumpra MK, Nangaku M, Abe M, Matsuhisa M, Kato S, Matsumoto T, Fukumoto S
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 116 号: 23 ページ: 11418-11427
  • DOI: 10.1073/pnas.1815166116
  • NAID: 120006715989
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Update of the FANTOM web resource: expansion to provide additional transcriptome atlases (2019)
  • 著者名/発表者名: Lizio Marina、Abugessaisa Imad、Noguchi Shuhei、Kondo Atsushi、Hasegawa Akira、Hon Chung Chau、de Hoon Michiel、Severin Jessica、Oki Shinya、Hayashizaki Yoshihide、Carninci Piero、Kasukawa Takeya、Kawaji Hideya
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 47 号: D1 ページ: D752-D758
  • DOI: 10.1093/nar/gky1099
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Function of the Vitamin D Receptor and a Possible Role of Enhancer RNA in Epigenomic Regulation of Target Genes: Implications for Bone Metabolism (2019)
  • 著者名/発表者名: Sawatsubashi Shun、Nishimura Koichi、Mori Jinichi、Kouzmenko Alexander、Kato Shigeaki
  • 雑誌名: Journal of Bone Metabolism 巻: 26 号: 1 ページ: 3-12
  • DOI: 10.11005/jbm.2019.26.1.3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Protocol for CRISPR/Cas9-based knock-in using the VIKING method (2019)
  • 著者名/発表者名: Joko Yudai、Sugano Shigeo S.、Fukumoto Seiji、Matsumoto Toshio、Sawatsubashi Shun
  • 雑誌名: Protocol Exchange 巻: 01-24
  • DOI: 10.1038/protex.2019.010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ChIP-Atlas: a data-mining suite powered by full integration of public ChIP-seq data. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinya Oki, Tazro Ohta, Go Shioi, Hideki Hatanaka, Osamu Ogasawara, Yoshihiro Okuda, Hideya Kawaji, Ryo Nakaki, Jun Sese, Chikara Meno
  • 雑誌名: EMBO reports 巻: 19 号: 12
  • DOI: 10.15252/embr.201846255
  • NAID: 120006649027
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Repression of somatic genes by selective recruitment of HDAC3 by BLIMP1 is essential for mouse primordial germ cell fate determination (2018)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki Kentaro, Hayashi Yohei, Sekinaka Tamotsu, Otsuka Kei, Ito-Matsuoka Yumi, Kobayashi Misato, Oki Shinya, Takehara Asuka, Kono Tomohiro, Osumi Noriko, Matsui Yasuhisa
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 24 号: 10 ページ: 2682-2693
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2018.07.108
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] LSD1 mediates metabolic reprogramming by glucocorticoids during myogenic differentiation (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Anan, S. Hino, N. Shimizu, A. Sakamoto, K. Nagaoka, R. Takase, K. Kohrogi, H. Araki, Y. Hino, S. Usuki, S. Oki, H. Tanaka, K. Nakamura, F. Endo, and M. Nakao
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 巻: 18 号: 11 ページ: 5441-5454
  • DOI: 10.1093/nar/gky234
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of PDX-1 mutant porcine blastocysts by introducing CRISPR/Cas9-system into porcine zygotes via electroporation (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanihara Fuminori、Hirata Maki、Nguyen Nhien T.、Le Quynh A.、Hirano Takayuki、Takemoto Tatsuya、Nakai Michiko、Fuchimoto Dai-ichiro、Otoi Takeshige
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 90 号: 1 ページ: 55-61
  • DOI: 10.1111/asj.13129
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of a TP53-modified porcine cancer model by CRISPR/Cas9-mediated gene modification in porcine zygotes via electroporation (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanihara Fuminori、Hirata Maki、Nguyen Nhien Thi、Le Quynh Anh、Hirano Takayuki、Takemoto Tatsuya、Nakai Michiko、Fuchimoto Dai-ichiro、Otoi Takeshige
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13 号: 10 ページ: e0206360-e0206360
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0206360
  • NAID: 120006548638
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of voltage strength during electroporation on the development and quality of in vitro-produced porcine embryos. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishio K, Tanihara F, Nguyen TV, Kunihara T, Nii M, Hirata M, Takemoto T, Otoi T.
  • 雑誌名: Reprod Domest Anim. 巻: 53 号: 2 ページ: 313-318
  • DOI: 10.1111/rda.13106
  • NAID: 120007099364
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 遺伝子発現の時空間的な制御のしくみ (2020)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: KBC第4回勉強会
  • 招待講演
• [学会発表] Data-driven and technical approaches to understand spatial gene regulation (2020)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: WPI-IIIS Seminar
  • 招待講演
• [学会発表] Data-driven and technical approaches to understand spatial gene regulation (2020)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: BDR seminar in Kobe
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータをフル活用し、遺伝性疾患の解明や創薬に挑む (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム2019
• [学会発表] ChIP-Atlas: 公共 ChIP-seq データを利活用できる (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] 位置情報と遺伝子発現とその仕組み (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 新学術領域「個性創発脳」若手の会・技術支援講習会
  • 招待講演
• [学会発表] ChIP-Altasにおけるサンプルメタデータのキュレーションと、その爆速化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: Annotathon 2019
  • 招待講演
• [学会発表] ChIP-Atlas: a data-mining suite powered by full integration of public ChIP-seq data (2019)
  • 著者名/発表者名: Shinya Oki
  • 学会等名: Lecture in College of Dentistry, Yonsei University
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 特定領域の発現情報を光照射で取り出す技術 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: JST新技術説明会
  • 招待講演
• [学会発表] ChIP-Atlasをつないで使う (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: トーゴーの日シンポジウム2019
  • 招待講演
• [学会発表] High resolution spatial transcriptomics method by photo-isolation chemistry (2019)
  • 著者名/発表者名: Shinya Oki, Mizuki Honda, Akihito Harada, Kazumitsu Maehara, Kaori Tanaka, and Yasuyuki Ohkawa
  • 学会等名: EMBO/EMBL Symposium: Multiomics to Mechanisms - Challenges in Data Integration
  • 国際学会
• [学会発表] ChIP-Atlas: 既報ChIP-seqデータの統合データベース (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 統合データベース講習会：AJACS番町３
  • 招待講演
• [学会発表] ChIP-Atlas: 既報ChIP-seqデータの統合データベース (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2019年大会
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータの利活用術 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 国立精神・神経医療研究センター セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータの統合解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 京都大学 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] ChIP-Atlas の使い方とその応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 資生堂 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 薬効の作用点となる転写因子の特定と創薬への応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 日本たばこ医薬総合研究所 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノム編集を利用したくる病点変異導入ビタミンD受容体の機能解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沢津橋俊、横山敦、上甲裕大、松本俊夫、福本誠二
  • 学会等名: 第92回日本生化学会大会
• [学会発表] 栄養情報が調節するグルココルチコイド受容体の転写制御機構の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沢津橋俊、松本俊夫、福本誠二
  • 学会等名: 第37回内分泌代謝学サマーセミナー
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータをフル活用し、遺伝性疾患の解明や創薬に挑む (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 質量分析インフォマティクス研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータの利活用術 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 新潟大学 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータの利活用術 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 産総研 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータの利活用術 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 全薬工業 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータの利活用術 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 創価大学 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータの利活用術 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 東京理科大学 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータをフル活用し遺伝性疾患の解明に挑む (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 北里大学 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータをフル活用し、遺伝性疾患の解明に挑む (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: JSBi 九州部会
  • 招待講演
• [学会発表] ChIP-Atlas: 既報のChIP-seqデータをフル活用できる (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 統合データベース講習会：AJACS町田
  • 招待講演
• [学会発表] 医工学研究ビッグデータのデーターベース構築と活用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 東京大学 工学系研究科 医工学概論
  • 招待講演
• [学会発表] 公共ChIP-seqデータと疾患関連SNPの統合解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 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] 公共ChIP-seqデータをフル活用し、遺伝性疾患の解明に挑む (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 第16回JCGGシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] ChIP-Atlas: a data-mining suite powered by full integration of public ChIP-seq data (2018)
  • 著者名/発表者名: Shinya Oki
  • 学会等名: Research collaborating meeting on "Molecular mechanism of tooth development and regeneration"
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ChIP-seqとプロテオーム：公共データをつないで使う (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥、石濱泰
  • 学会等名: トーゴーの日シンポジウム2018
  • 招待講演
• [学会発表] 公共 ChIP-seq データをフル活用し、遺伝性疾患の解明に挑む (2018)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥
  • 学会等名: 九州工業大学 セミナー
  • 招待講演
• [学会発表] 表皮・毛包の恒常性におけるビタミンD受容体の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 沢津橋俊、上甲裕大、松本俊夫、福本誠二
  • 学会等名: 第３６回内分泌代謝学サマーセミナー
• [学会発表] VIKING法によるノックアウト/ノックイン細胞を用いた比較プロテオーム解析によるビタミンD受容体複合体の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 沢津橋俊、横山敦、上甲裕大、菅野茂夫、松本俊夫、福本誠二
  • 学会等名: 第４１回日本分子生物学会年会
• [図書] THE LUNG perspectives 27 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖 真弥, 大田達郎
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] 実験医学 37 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沖真弥, 大田達郎
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 実験医学 37 (2019)
  • 著者名/発表者名: 沢津橋俊, 上甲裕大, 菅野茂夫
  • 総ページ数: 7
  • 出版者: 羊土社
• [備考] 遺伝子のスイッチ役を「見える化」－バイオビッグデータを有効活用－（九州大学プレスリリース）
  • URL: http://www.kyushu-u.ac.jp/f/34496/18_11_09.pdf
• [産業財産権] オリゴヌクレオチド、オミクス解析方法及びオミクス解析用キット (2019)
  • 発明者名: 沖真弥, 大川恭行
  • 権利者名: 沖真弥, 大川恭行
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-094216
  • 出願年月日: 2019