• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

集団ゲノムデータに基づき変異を避けることによる遺伝子治療用gRNA設計法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K24361
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1002:人間情報学、応用情報学およびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

土屋 貴穂  筑波大学, 医学医療系, 助教 (70853167)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードバイオインフォマティクス / エピジェネティクス / データベース / 転写因子認識配列 / 細胞型 / 一塩基多型 / 集団ゲノム解析 / 創薬 / 遺伝子治療 / ゲノム編集
研究開始時の研究の概要

本研究では、近年蓄積されてきた集団ゲノムデータを用い、変異の影響を避けてより広い患者層で薬効が期待できるCRISPR/Cas9 guide RNA(gRNA)配列の設計手法の確立を目指す。gRNAを用いた遺伝子治療では、gRNAがゲノム上の相補的な標的配列にハイブリダイズして疾患原因遺伝子の発現低下などを引き起こし薬効が発揮される。gRNAの配列設計は情報科学の課題として数多く研究されてきたが、従来法では変異などゲノム配列の個人差を考慮していないという問題があった。本研究では集団ゲノムデータに基づくことで奏功患者層を拡大することができるgRNA設計手法の提案を目指す。

研究成果の概要

転写因子認識配列の多様性を捉えることは、複雑な遺伝子発現制御機構を紐解く上で重要である。本研究課題では、従来手法では捉えられなかった転写因子認識配列の多様性を捉えることを目指し、ChIP-Atlasに集約された約10万のChIP-seqデータに対して我々が開発したMOCCSを適用した。我々のアプローチにより、様々な細胞型における各転写因子の認識配列とその結合特異性スコアを解析し、細胞型ごとの転写因子認識配列の多様性が明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では、様々な細胞型における各転写因子の認識配列とその結合特異性スコアを解析し、細胞型ごとの転写因子認識配列の多様性が明らかとなった。本研究結果で得られた知見は、転写因子を標的とした創薬など応用面にも貢献し得る。そして、本研究結果で得られた知見を社会発信するために、現在、生物種や細胞型による転写因子認識配列の多様性を閲覧・比較できるデータベースを構築している。論文投稿の準備も行っている。本研究課題の期間終了後も、種間・細胞型間の転写因子認識配列の比較と転写調節共益因子の同定や変異の影響予測などの応用に発展させることを目指す。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Trans-omic analysis reveals obesity-associated dysregulation of inter-organ metabolic cycles between the liver and skeletal muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Egami Riku、Kokaji Toshiya、Hatano Atsushi、et al.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 3 ページ: 102217-102217

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102217

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ゲノム編集技術と大規模ゲノムデータに基づいた遺伝子治療の展望2021

    • 著者名/発表者名
      土屋 貴穂
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: Vol.4(2) ページ: 167-171

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] ゲノム編集技術と大規模ゲノムデータに基づく遺伝子治療2021

    • 著者名/発表者名
      土屋 貴穂
    • 雑誌名

      BIO Clinica

      巻: Vol.36(5) ページ: 448-452

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Stability of RNA sequences derived from the coronavirus genome in human cells2020

    • 著者名/発表者名
      Wakida Hiroyasu、Kawata Kentaro、Yamaji Yuta、Hattori Emi、Tsuchiya Takaho、Wada Youichiro、Ozaki Haruka、Akimitsu Nobuyoshi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 527 号: 4 ページ: 993-999

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.008

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transomics analysis reveals allosteric and gene regulation axes for altered hepatic glucose-responsive metabolism in obesity2020

    • 著者名/発表者名
      Kokaji Toshiya、Hatano Atsushi、Ito Yuki、et al.
    • 雑誌名

      Science Signaling

      巻: 13 号: 660 ページ: 1236-1236

    • DOI

      10.1126/scisignal.aaz1236

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 集団ゲノムデータに基づくことによる遺伝子治療の展望2020

    • 著者名/発表者名
      土屋 貴穂
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: Vol.3(6) ページ: 581-585

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 集団ゲノムデータから展望する遺伝子治療とプレシジョンメディシンの動向2020

    • 著者名/発表者名
      土屋 貴穂
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: Vol.3(10) ページ: 630-634

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 遺伝子治療のためのゲノム編集技術と集団ゲノムデータ2020

    • 著者名/発表者名
      土屋 貴穂
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: Vol.46(12) ページ: 766-770

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] ゲノム編集技術を用いた遺伝子治療の開発動向2019

    • 著者名/発表者名
      内田恵理子, 平松直人, 犬飼直人, 岩井謙一, 渡辺武志, 川崎秀吉, 田村幸太朗, 土屋貴穂, 吉見英治, 高橋則彦, 伊原辰哉, 藤本和則, 山下晃人, 小野貴士, 高木観, 小野竜一, 内藤雄樹, 井上貴雄
    • 雑誌名

      医薬品医療機器レギュラトリーサイエンス

      巻: Vol.50(8)

    • NAID

      40021992942

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ChIP-Atlasの二次解析による多彩な転写因子認識配列の解明および更なるデータベース化2020

    • 著者名/発表者名
      田原 沙絵子、土屋 貴穂、尾崎 遼
    • 学会等名
      トーゴーの日 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ChIP-seqデータベースの大規模解析で解明する細胞型ごとに多彩な転写因子認識配列2020

    • 著者名/発表者名
      田原 沙絵子、土屋 貴穂、尾崎 遼
    • 学会等名
      日本バイオインフォマティクス学会 2020年年会 第9回生命医薬情報学連合大会(IBMP2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 田原 沙絵子、土屋 貴穂、尾崎 遼2020

    • 著者名/発表者名
      ChIP-seqデータベースの大規模解析で解明する細胞型ごとに多彩な転写因子認識配列
    • 学会等名
      生命情報科学若手の会 第12回 研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] System Identification of Signaling Dependent Gene Expression with Different Time-Scale Data2020

    • 著者名/発表者名
      土屋貴穂
    • 学会等名
      Institute for Frontier Life and Medical Sciences, Kyoto University, Seminar Series of Cell Fate Dynamics & Therapeutics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シングルセル空間トランスクリプトームデータを用いた遺伝子制御ネットワークの空間分布解析2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya, T. and Ozaki, H.
    • 学会等名
      第8回生命医薬情報学連合大会(IIBMP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi