出芽酵母の表現型プロファイリングに関する基盤研究

• 研究課題/領域番号: 21310127
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用ゲノム科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大矢 禎一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (20183767)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2010年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2009年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: 出芽酵母 / 機能ゲノム / 細胞周期細胞形態 / 画像解析 / 薬剤標的 / 細胞形態 / 細胞周期 / 細胞壁 / HOG / MAP kinase / シグナル伝達 / 紡錘体 / M期

研究概要

研究代表者らは出芽酵母の細胞形態、アクチン、核などの形態に関する高次元表現型情報を集めることにより、遺伝子欠損によって変化する表現型プロファイルが遺伝子産物の機能に関係していることを発見した。このことをヒントにして高次元表現型データから表現型プロファイルを統計学的に抽出し、パターンの類似性からその条件下で影響を受けている遺伝子機能を推測する(表現型プロファイリング)法を確立した。この方法は、生理活性物質の細胞標的を推定できる新しい方法としても利用できる。犯罪捜査における容疑者プロファイリングと同様に、プロファイルの精度は統計的データの質と量に依存することから、観察対象の表現型を増やすことも試みた。これにより顕微鏡画像から得られる細胞周期や細胞構造の情報を主とする表現型を1,000以上のパラメータ(指標)から解析するシステムを構築できた。

研究成果

• [雑誌論文] Vanillin Inhibits Translation and Induces Messenger Ribonucleoprotein (mRNP) Granule Formation in Saccharomyces cerevisiae: Application and Validation of High-Content, Image-Based Profiling (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwaki A, Ohnuki S, Suga Y, Izawa S and Ohya Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8(4) 号: 4 ページ: 61748-61748
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0061748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the biological activity of a novel 24-membered macrolide JBIR-19 in Saccharomyces cerevisiae by the morpbological imaging program CalMorph (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohnuki S, Kobayashi T, Ogawa H, Kozone I, Ueda JY, Takagi M, Shin-Ya K, Hirata D, Nogami S, Ohya Y
  • 雑誌名: FEMS Yeast Research 巻: 3 号: 3 ページ: 293-304
  • DOI: 10.1111/j.1567-1364.2011.00770.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the biological activity of a novel 24-membered macrolide JBIR-19 in Saccharomyces cerevisiae by the morphological imaging program CalMorph. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohnuki S
  • 雑誌名: FEMS Yeast Research
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ethanol fermentation driven by elevated expression of the G1 cyclin gene CLN3 in sake yeast. (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe D
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 112(6) ページ: 577-582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Functional Domains of the Yeast 1,3-β-Glucan Synthase Subunit Fks1p Revealed by Quantitative Phenotypic Analysis of Temperature-Sensitive Mutants Genetics (2010)
  • 著者名/発表者名: Okada H, Abe M, Asakawa-Minemura M, Hirata A, Qadota H, Morishita K, Ohnuki S, Nogami S, Ohya Y
  • 雑誌名: Mutants Genetics 巻: 184(4) 号: 4 ページ: 1013-24
  • DOI: 10.1534/genetics.109.109892
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-content, image-based screening fordrug targets in yeast (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohnuki S,Oka S, Nogami S and Ohya Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 5(4) 号: 4 ページ: e10177-e10177
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0010177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Functional Domains of the Yeast 1,3-β-Glucan Synthase Subunit Fks1p Revealed by Quantitative Phenotypic Analysis of Temperature-Sensitive Mutants Genetics (2010)
  • 著者名/発表者名: Okada H
  • 雑誌名: Genetics 巻: 184(4) ページ: 1013-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of bottom-fermenting brewer's yeast KEX2 in high temperature resistance and poor proliferation at low temperatures (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi H
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology 巻: 4 ページ: 297-312
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-content, image-based screening for drug targets in yeast (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohnuki S
  • 雑誌名: PLoS ONEH 巻: 14;5(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Knr4 N-terminal domain controls its localization and function during sexual differentiation and vegetative growth (2010)
  • 著者名/発表者名: Dagkessamanskaia A
  • 雑誌名: Yeast 巻: 27(8) ページ: 563-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fission yeast GC kinase Ppk11 interacts with Pmo25 and plays an auxiliary role in concert with the morphogenesis Orb6 network (MOR) in cell morphogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: Goshima T
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 5;285(45) ページ: 35196-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-content, image-based screening for drug targets in yeast (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohnuki S, Oka S, Nogami S, Ohya Y
  • 雑誌名: PLoS ONEH ((印刷中)掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of bottom-fermenting brewer's yeast KEX2 in high temperature resistance and poor proliferation at low temperatures (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi H, Ohnuki S, Nogami S, Ogata T, Ohya Y
  • 雑誌名: The Journal of General and Applied Microbiology ((印刷中)掲載確定)
  • NAID: 130004802185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Functional Domains of the Yeast 1,3-β-Glucan Synthase Subunit Fks1p Revealed by Quantitative Phenotypic Analysis of Temperature-Sensitive Mutants Genetics (2010)
  • 著者名/発表者名: Okada H, Abe M, Asakawa-Minemura M, Hirata A, Qadota H, Morishita K, Ohnuki S, Nogami S, Ohya Y
  • 雑誌名: Genetics ((印刷中)掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multidimensional quantification of subcelluar morphology of Saccharomyces cerevisiae using CalMorph (2009)
  • 著者名/発表者名: Negishi T, Nogami S, Ohya Y
  • 雑誌名: the high-throughput image-processing program Journal of Biotechnology 巻: 141(3-4) ページ: 109-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive and quantitative analysis of yeast deletion mutants defective in apical and isotropic bud growth Current Genetics (2009)
  • 著者名/発表者名: Watanabe M, Watanabe D, Nogami S, Morishita S, Ohya Y
  • 雑誌名: Current Genet 55(4) ページ: 365-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multidimensional quantification of subcellular morphology of Saccharomyces cerevisiae using CalMorph, the high-throughput image-processing program Journal of Biotechnology (2009)
  • 著者名/発表者名: Negishi T, Nogami S, Ohya Y
  • 雑誌名: Journal of Biotechonology 141(3-4) ページ: 109-17
  • 査読あり
• [学会発表] Image-based systems biology in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohya
  • 学会等名: ICSB The 13th International Conference on Systems Biology(招待講演)
  • 発表場所: Toronto University (CANADA)
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] Chemical-genetic analysis on the elucidation of cell wallbiogenesis in Saccharomyces cerevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohya
  • 学会等名: 5th International Conference on Molecular Mechanisms of Fungal Cell Wall Biogenesis(招待講演)
  • 発表場所: Hotel Zora, Kravata Conference Hall (CROATIA)
  • 年月日: 2012-06-08
• [学会発表] Hi-Content and Quantitative Morphological Screening for the Drug Targets in Yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohya Y
  • 学会等名: 2011 Riken Chemical Biology Symposium (招待講演)
  • 発表場所: Riken Wako Main Campus Saitama
  • 年月日: 2011-10-20
• [学会発表] Quantitative phenotyping of yeast glucan synthase mutants base on the cell morphology (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohya Y
  • 学会等名: 2nd Inter-national Fungal Cell Wall Meeting (招待講演)
  • 発表場所: Giens (France)
  • 年月日: 2011-10-09
• [学会発表] Hi-Content and Quantitative Morphological Screening for the DrugTargets in Yeast (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohya Y
  • 学会等名: Keysotone Symposium, Omics Meets Cell Biology (招待講演)
  • 発表場所: Alpbach (Austria)
  • 年月日: 2011-05-11
• [学会発表] High content, image based screening of drug targets in yeast (2010)
  • 著者名/発表者名: 大矢禎一
  • 学会等名: The Tokyo University-ENS de Lyon Workshop
  • 発表場所: ENS de Lyon,フランス
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] Quantitative Analysis of Yeast Fks1p Function Based on Cell Morphology of the fks1 Temperature-Sensitive Mutaants (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田啓希
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] 高次元細胞形態情報による薬剤作用標的タンパク質の体系的推定法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大貫慎輔
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 出芽酵母の細胞壁チェックポイントシグナル伝達機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊地陽
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Cell wall integrity checkpoint (2009)
  • 著者名/発表者名: 大矢禎一
  • 学会等名: Molecular Mechanisms of Fungal Cell Wall Biogenesis
  • 発表場所: Staszic Palace, Historical District of Warsaw Poland
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] 野生Saccharomyces cerevisiaeの形態情報解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野上識
  • 学会等名: 第42回酵母遺伝学フォーラム研究報告会
  • 発表場所: つくばノバホーム
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] 出芽酵母の細胞形態に基づいた細胞壁合成酸素Fks1pの構造と機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田啓希
  • 学会等名: 第42回酵母遺伝学フォーラム研究報告会
  • 発表場所: つくばノバホーム
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] 高次元細胞形態情報による薬剤作用標的タンパク質の体系的推定法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大貫慎輔
  • 学会等名: 第42回酵母遺伝学フォーラム研究報告会
  • 発表場所: つくばノバホーム
  • 年月日: 2009-07-28
• [備考]
  • URL: http://ps.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://ps.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://ps.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] ホームベージ
  • URL: http://ps.k.u-tokyo.ac.jp/
• [産業財産権] 細胞観察装置、細胞観察方法及びそ のプログラム (2012)
  • 発明者名: 大矢禎一 他
  • 権利者名: JST
  • 出願年月日: 2012-11-28
• [産業財産権] 細胞形態定量値を用いる酵母の生理 状態の評価方法 (2009)
  • 発明者名: 大矢禎一、野上 識、大貫慎輔(東 京大学)、善本裕之、榎本賢一、堀越杏子(キ リンビール 醸造研究所)
  • 権利者名: キリンビール
  • 出願年月日: 2009-07-27
• [産業財産権] 細胞形態定量値を用いる酵母の生理状態の評価方法 (2009)
  • 発明者名: 大矢禎一、野上識、大貫慎輔(東京大学)、善本裕之、榎本賢一、堀越杏子(キリンビール醸造研究所)
  • 権利者名: キリンビール
  • 出願年月日: 2009-07-27