発がんゲノムにおける非コードＲＮＡの網羅的機能解析

• 研究課題/領域番号: 23241066
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: システムゲノム科学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 榊原 康文 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10287427)
• 研究分担者: 若林 雄一 千葉県がんセンター, 実験動物室, 室長 (40303119) ; 佐藤 健吾 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (20365472)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 48,620千円 (直接経費: 37,400千円、間接経費: 11,220千円); 2014年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2013年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2012年度: 14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円); 2011年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
• キーワード: 発がん / 非コードRNA / 遺伝子発現解析 / 次世代シークエンサー / 腫瘍 / マウス

研究成果の概要

機能性RNAをプロセシングパターンで分類する手法を，マッピング形状を解析するソフトウェアSHARAKUにグラフ理論的な手法を組合せることで開発した．本手法をマウス発がん実験で採取した腫瘍サンプルから次世代シークエンスにより得られたデータに適用することにより，多段階発がん過程でステージ特異的にプロセシングを受けて導出されるsmall derived RNAの網羅的な解析を世界に先駆けて行うことができた．タンパク質RNAの相互作用における残基塩基間のコンタクト予測を行うプログラムを開発した．発がん遺伝子発現解析の結果をMeis1遺伝子のコンデイショナルノックアウトマウスを用いて検証実験を行った．

研究成果

• [雑誌論文] MetaVelvet-SL: An extension of the Velvet assembler to a de novo metagenomic assembler utilizing supervised learning (2015)
  • 著者名/発表者名: Afiahayati, Sato, K., and Sakakibara, Y.
  • 雑誌名: DNA Research 巻: 22 号: 1 ページ: 69-77
  • DOI: 10.1093/dnares/dsu041
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A machine learning based approach to de novo sequencing of glycans from tandem mass spectrometry spectrum (2015)
  • 著者名/発表者名: Kumozaki, S., Sato, K., Sakakibara, Y.
  • 雑誌名: IEEE/ACM Trans Comput Biol Bioinform 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Whole genome complete resequencing of Bacillus subtilis natto by combining long reads with high-quality short reads (2014)
  • 著者名/発表者名: Kamada, M., Hase, S., Sato, K., Toyoda, A., Fujiyama, A., Sakakibara, Y.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 10 ページ: e109999-e109999
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0109999
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Meis1 regulates epidermal stem cells and is required for skin tumorigenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Okumura K, Saito M, Isogai E, Aoto Y, Hachiya T, Sakakibara Y, Katsuragi Y, Hirose S, Kominami R, Goitsuka R, Nakamura T and Wakabayashi Y.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 7 ページ: e102111-e102111
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0102111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Congenic mapping and allele-specific alteration analysis of Stmm1 locus conferring resistance to early-stage chemically induced skin papillomas. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okumura K, Saito M, Isogai E, Miura I, Wakana S, Kominami R, and Wakabayashi Y.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 5 ページ: e97201-e97201
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0097201
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An extended genovo metagenomic assembler by incorporating paired-end information (2013)
  • 著者名/発表者名: Afiahayati, Sato K., Sakakibara Y.
  • 雑誌名: PeerJ 巻: 1 ページ: e196-e196
  • DOI: 10.7717/peerj.196
  • 査読あり
• [雑誌論文] PTCH overexpression drives skin carcinogenesis and developmental defects in K14 PTCHFVB mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Kang, H.C., Wakabayashi, Y., Jen, K.Y., Mao, J.H., Del-Rosario, R., Balmain, A.
  • 雑誌名: J. Invest. Dermatol. 巻: 133 号: 5 ページ: 1311-1320
  • DOI: 10.1038/jid.2012.419
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Self-Healing Squamous Epithelioma (MSSE): a digenic or multilocus trait caused by TGFBR1 mutations and rare variants in an adjacent region of chromosome 9q22.3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Kang, H.C., Quigley, D., Kim, I.J., Wakabayashi, Y., Dunlop, M., Ferguson-Smith, M.A., Goudie, D.R., Balmain, A.
  • 雑誌名: J. Invest. Dermatol. 巻: 133 号: 7 ページ: 1907-1910
  • DOI: 10.1038/jid.2013.45
  • 査読あり
• [雑誌論文] MetaVelvet: an extension of Velvet assembler to de novo metagenome assembly from short sequence reads (2012)
  • 著者名/発表者名: Namiki, T., Hachiya, T., Tanaka, H., and Sakakibara, Y.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 40 号: 20 ページ: e155-e155
  • DOI: 10.1093/nar/gks678
  • 査読あり
• [雑誌論文] SAMSCOPE: An OpenGL based real-time interactive scale-free SAM viewer (2012)
  • 著者名/発表者名: Popendorf, K. and Sakakibara, Y.
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 28 号: 9 ページ: 1276-1277
  • DOI: 10.1093/bioinformatics/bts122
  • 査読あり
• [雑誌論文] An efficient algorithm for de novo predictions of biochemical pathways between chemical compounds (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Hachiya, T., Saito, Y., Sato, K., and Sakakibara, Y.
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 巻: 13 号: S17
  • DOI: 10.1186/1471-2105-13-s17-s8
  • 査読あり
• [雑誌論文] DAFS: simultaneous aligning and folding of RNA sequences via dual decomposition (2012)
  • 著者名/発表者名: Kengo Sato, Yuki Kato, Tatsuya Akutsu, Kiyoshi Asai, Yasubumi Sakakibara
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 28 号: 24 ページ: 3218-3224
  • DOI: 10.1093/bioinformatics/bts612
  • 査読あり
• [雑誌論文] Independent genetic control of early and late stages of chemically induced skin tumors in a cross of a Japanese wild derived inbred mouse strain, MSM/Ms (2012)
  • 著者名/発表者名: Okumura K, Sato M, Ikuo M, Wakana S, Mao JH, Miyasaka Y, Kominami R, and Wakabayashi Y.
  • 雑誌名: Carcinogenesis 巻: 33 号: 11 ページ: 2260-2268
  • DOI: 10.1093/carcin/bgs250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved measurements of RNA structure conservation with generalized centroid estimators (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei Okada
  • 雑誌名: Frontiers in Genetics 巻: 2 ページ: 54-54
  • DOI: 10.3389/fgene.2011.00054
  • 査読あり
• [学会発表] 機械学習を用いたタンパク質とRNAのコンタクト予測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤健吾，柏木駿也，榊原康文
  • 学会等名: 第3回生命医薬情報学連合大会，日本バイオインフォマティクス学会2014年年会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2014-10-03
• [学会発表] RNA-Seqを用いた肺腺がん悪性化過程のマルチオミックス解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白木澤沙衣，飯笹俊彦，横井左奈，榊原康文
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] 発がんゲノムにおける非コードRNA の網羅的発現解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 天野浩司郎，青戸良賢，若林雄一，榊原康文
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] デジタルクラスタリングを用いた発がん過程の経時的トランスクリプトーム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青戸良賢，若林雄一，榊原康文
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] ヒト膵臓がんにおける臓器内真正細菌のゲノム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 榊原康文，鈴木秀和
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] デジタルクラスタリングを用いた発がん過程の経時的トランスクリプトーム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: ６） 青戸良賢，八谷剛史，奥村和弘，長谷純崇，佐藤健吾，若林雄一，榊原康文
  • 学会等名: 情報処理学会第33回バイオ情報学研究発表会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Comprehensive analysis of small non-coding RNAs in medaka transcriptome by deep RNA-seq approach (2011)
  • 著者名/発表者名: ９） Abe, M., Hase, S., Ogawa, M., Okada, Y., Sato, K., Saito, Y., and Sakakibara, Y.
  • 学会等名: RNA 2011 Sixteenth Annual Meeting of the RNA Society,
  • 発表場所: Kyoto, Japan