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ヒト全ゲノム解析を用いて染色体に挿入された老化ウイルスを解明する

研究課題

研究課題/領域番号 22K19711
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関山口大学

研究代表者

水上 洋一  山口大学, 大学研究推進機構, 教授 (80274158)

研究分担者 杉野 法広  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10263782)
諌山 慧士朗  山口大学, 大学研究推進機構, 助教 (30780887)
渡邉 健司  山口大学, 大学研究推進機構, 助教 (50711264)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード子宮筋腫 / 全ゲノム / ウイルス
研究開始時の研究の概要

新型コロナウイルスが猛威をふるい、多くの人の生活様式が変化している。ウイルスは、炎症だけでなくゲノム遺伝子の修復時に染色体ゲノムに挿入し遺伝的な形質を書き換え、老化や疾患・進化にも影響を与えている可能性がある。この研究ではウイルス感染が知られているヒト子宮組織の全ゲノム遺伝子配列の解析を行い、コンピュータ上で仮想断片を構築し、ゲノム上に挿入された未知ウイルス配列を解明する。また各組織の全RNA発現解析を行い、老化シグナル経路と関連するウイルス配列を解明する。マウス個体の卵管に直接ゲノム編集を行うGONAD技術を用いて老化に関与するウイルス挿入配列を完全に解明する。

研究実績の概要

手術による子宮筋腫摘出組織から正常領域と病変部位を分離し、サンプルの凍結保存を行う。50症例についてRNAやDNA抽出は行われた。6例の子宮組織から全ゲノムDNAを抽出し、コバリス(所有)で300bpの長さに断片化し、DNAライブラリーを作製後、大型次世代シーケンサNova-seq(所有)でペアエンドシーケンスを行い、データをトリミング後、専用ソフトGenomic Workbench(所有)を用いてヒトゲノムにマップさせヒト全ゲノム配列の解析を行った。ヒトゲノムにマッピングされないリードをde novoで結合させ、連結されたリードをK-mer法を用いてコンピュータ上で仮想20塩基の連続断片を作製する。同時に既知の全てのウイルス配列を連結された全ウイルス参照配列を作製し各断片を自動的に照合させ、ウイルス断片の挿入領域と挿入ウイルスを確定した。ウイルス配列が多数検出されたが、ウイルス特異的な遺伝子解析ではこれらの配列は一致せず、データの精度を確認している。各組織からRNAを抽出し、Oligo dTでmRNAを精製後にライブラリを作製し、全RNAを次世代シーケンサー(Next-seq 現有)で解析する。解析データを正規化し多変量解析で老化や疾患に関する遺伝子群を選択し60万件の論文データを収載したデータベースからパスウエイ解析で経路を解明した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

全ゲノム解析の解析ソフトや試薬に問題があり、問題点を解明している。全ゲノムのデータ量は非常に大きいため、1回の解析条件変更で1週間以上コンピュータが動き続けるため、解析に長時間がかかっている。

今後の研究の推進方策

全ゲノム解析のデータ量を増やし擬陽性を排除することで精度の高いデータが得られると考えている。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multiple recombination events between endogenous retroviral elements and feline leukemia virus2024

    • 著者名/発表者名
      Ngo Minh Ha、AbuEed Loai、Kawasaki Junna、Oishi Naoki、Pramono Didik、Kimura Tohru、Sakurai Masashi、Watanabe Kenji、Mizukami Yoichi、Ochi Haruyo、Anai Yukari、Odahara Yuka、Umehara Daigo、Kawamura Maki、Watanabe Shinya、Miyake Ariko、Nishigaki Kazuo
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 98 号: 2

    • DOI

      10.1128/jvi.01400-23

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ethanolamine plasmalogens derived from whale brain stimulate both follicle‐stimulating hormone and luteinizing hormone secretion by bovine gonadotrophs2023

    • 著者名/発表者名
      Saito Risa、Bando Takeharu、Kotaniguchi Miyako、Tamura Tsutomu、Kuno Tomoe、Watanabe Kenji、Mizukami Yoichi、Kitamura Shinichi、Kadokawa Hiroya
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 94 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1111/asj.13839

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human TMEM2 is not a catalytic hyaluronidase, but a regulator of hyaluronan metabolism via HYBID (KIAA1199/CEMIP) and HAS2 expression2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Shinya、Miyazaki Megumi、Fukuda Shinji、Mizutani Yukiko、Mizukami Yoichi、Higashiyama Shigeki、Inoue Shintaro
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 号: 6 ページ: 104826-104826

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.104826

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An elemental diet protects mouse salivary glands from 5-fluorouracil-induced atrophy2022

    • 著者名/発表者名
      Harada Koji、Ferdous Tarannum、Fujiwara Rieko、Watanabe Kenji、Mizukami Yoichi、Mishima Katsuaki
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 23 号: 6 ページ: 178-178

    • DOI

      10.3892/ol.2022.13298

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anti-inflammatory effects of differential molecular weight hyaluronic acids on UVB-induced calprotectin-mediated keratinocyte inflammation.2022

    • 著者名/発表者名
      Hu, L. Nomura, S., Sato, Y., Takagi, K., Ishii, T., Honma, Y., Watanabe, K., Mizukami, Y., Muto, J.
    • 雑誌名

      J Dermatol Sci

      巻: 107 号: 1 ページ: 24-31

    • DOI

      10.1016/j.jdermsci.2022.06.001

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Age-associated changes in gene expression in the anterior pituitary glands of female Japanese black cattle.2022

    • 著者名/発表者名
      Abdillaha, D.A., Kereilwe, O., Mizukami, Y., Watanabe, K., Kadokawa, H.
    • 雑誌名

      Mamm Genome.

      巻: 33 号: 4 ページ: 606-618

    • DOI

      10.1007/s00335-022-09958-9

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of 5-aminolevulinic acid on canine peripheral blood mononuclear cells, Vet Immunol Immunopathol.2022

    • 著者名/発表者名
      Igase, M., Iwatani, N., Sakai, A., Watanabe, K., Mizukami Y., Mizuno, T.
    • 雑誌名

      Vet Immunol Immunopathol.

      巻: 251 ページ: 110473-110473

    • DOI

      10.1016/j.vetimm.2022.110473

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Human TMEM2 is not a hyaluronidase but a regulator of hyaluronan metabolism.2023

    • 著者名/発表者名
      Shinya Sato, Megumi Miyazaki, Shinji Fukuda, Yukiko Mizutani, Yoichi Mizukami, Shigeki Higashiyama, Shintaro Inoue
    • 学会等名
      第1回国際研究皮膚科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 子宮内膜の加齢に伴う機能低下に関与する遺伝子経路の解明2023

    • 著者名/発表者名
      諌山慧士朗、渡邉健司、水上洋一
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳癌組織のミトコンドリア遺伝子体細胞変異はエネルギー代謝経路を変化させる2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉 健司、山本 滋、前田 訓子、西村 愛代、諌山 慧士朗、八木 美佳子、康 東天、岡 正朗、永野浩昭、水上 洋一
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] メラノーマ罹患犬由来腫瘍浸潤性T細胞の抗原受容体レパートリー解析2023

    • 著者名/発表者名
      堀内風花、岡本憲明、山内章寬、工藤綾乃、渡邊健司、水上洋一、永根大幹、金井詠一、高木哲、山下匡、佐藤祐介、川本恵子、岡本まり子
    • 学会等名
      第166回 日本獣医学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ロボット分注装置を用いた新型コロナウイルスPCR検査の迅速解析方法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      水上洋一、畑中千春、中川真喜子、西村愛代、渡邉健司
    • 学会等名
      第32回日本医学看護学教育学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 臨床分離乳癌組織の網羅的遺伝子解析とデータベース分析への応用2022

    • 著者名/発表者名
      西村愛代、渡邉健司、前田訓子、山本滋、諫山慧士朗、永野浩昭、水上 洋一
    • 学会等名
      第32回日本医学看護学教育学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高濃度トレハロースを用いた新規自家細胞由来 3次元培養皮膚シート作製方法開発2022

    • 著者名/発表者名
      武藤潤、福田信治、渡邊健司、水上洋一、佐山浩二
    • 学会等名
      第121回日本皮膚科学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト皮膚線維芽細胞でのTMEM2のヒアルロン酸代謝制御における役割2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎恵、佐藤伸哉、水谷有紀子、水上洋一、井上紳太郎
    • 学会等名
      第54回 日本結合組織学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] TCRシグナル刺激によるイヌTCRレパートリーへの影響2022

    • 著者名/発表者名
      塩川麗良、岡本憲明、渡邉健司、 水上洋一、 永根大幹、山内章寛、金井詠一、高木哲、山下匡、佐藤祐介、川本恵子、岡本まり子
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] LMD法で切り分けた加齢子宮FFPE切片のRNA-seq解析2022

    • 著者名/発表者名
      諌山慧士朗、渡邉健司、水上洋一
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳癌患者から検出したミトコンドリアDNAの体細胞変異は代謝パスウェイを活性化する2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉健司、山本滋、前田訓子、西村愛代、諌山慧士朗、八木美佳子、康東天、岡正朗、永野浩昭、水上洋一
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 山口大学遺伝子実験施設

    • URL

      http://gene.yamaguchi-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-07-05   更新日: 2024-12-25  

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