プロモータ領域のメチル化を利用した遺伝子発現制御の進化的な獲得

• 研究課題/領域番号: 23770273
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 独立行政法人国立成育医療研究センター (2012-2014); お茶の水女子大学 (2011)
• 研究代表者: 岡村 浩司 独立行政法人国立成育医療研究センター, システム発生・再生医学研究部, 室長 (80456194)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: DNAメチル化 / エピジェネティクス / 遺伝子発現 / 原索動物 / 転写開始点 / プロモータ / CpGアイランド

研究成果の概要

ヒトやマウスなどの哺乳類を用い、DNAメチル化の遺伝子発現制御における役割が詳細に研究されてきたものの、その知識は必ずしも生物一般には当てはまらない。無脊椎動物ではメチル化自体が失われている場合もあるが、トランスポゾンの抑制がよく知られており、脊椎動物においてはその機能が発現制御に利用されたと考えることが自然である。本研究ではそれら進化上の境界付近に位置する脊椎を持たない脊索動物であるカタユウレイボヤと軟骨から成る脊椎を持つヤツメウナギについて、網羅的なプロモータ配列決定とそれらのメチル化解析を行い、両種の比較から遺伝子発現制御機構が進化上どのように獲得されたかにを調べた。

研究成果

• [雑誌論文] DNA methylation analysis of human myoblasts during in vitro myogenic differentiation: de novo methylation of promoters of muscle-related genes and its involvement in transcriptional down-regulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyata K, Miyata T, Nakabayashi K, Okamura K, Naito M, Kawai T, Takada S, Kato K, Miyamoto S, Hata K, Asahara H
  • 雑誌名: Hum. Mol. Genet. 巻: 24 号: 2 ページ: 410-423
  • DOI: 10.1093/hmg/ddu457
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Complete genome sequence of the mitochondrial DNA of the sparkling enope squid, Watasenia scintillans (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K, Kawai YL, Yura K, Yoshida MA, Ogura A, Hata K, Nakabayashi K, Okamura K
  • 雑誌名: Mitochondrial DNA 巻: ? 号: 3 ページ: 1842-1843
  • DOI: 10.3109/19401736.2014.971251
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genome-wide parent-of-origin DNA methylation analysis reveals the intricacies of the human imprintome and suggests a germline methylation independent establishment of imprinting. (2014)
  • 著者名/発表者名: Court F, Tayama C, Romanelli V, Martin-Trujillo A, Iglesias-Platas I, Okamura K, Sugahara N, Simon C, Moore H, Harness J, Keirstead H, Vicente Sanchez-Mut J, Kaneki E, Lapunzina P, Soejima H, Wake N, Esteller M, Ogata T, Hata K, Nakabayashi K, Monk D*
  • 雑誌名: Genome Res 巻: in press 号: 4 ページ: 554-569
  • DOI: 10.1101/gr.164913.113
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Complete genome sequence of the mitochondrial DNA of the river lamprey, Lethenteron japonicum (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuri L. Kawai, Kei Yura, Miyuki Shindo, Rie Kusakabe, Keiko Hayashi, Kenichiro Hata, Kazuhiko Nakabayashi, Kohji Okamura
  • 雑誌名: Mitochondrial DNA Early Online 巻: ? 号: 6 ページ: 863-864
  • DOI: 10.3109/19401736.2013.861432
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compilation of copy number variants identified in phenotypically normal and parous Japanese women (2014)
  • 著者名/発表者名: Migita O, Maehara K, Kamura H, Miyakoshi K, Tanaka M, Morokuma S, Fukushima K, Shimamoto T, Saito S, Sago H, Nishihama K, Abe K, Nakabayashi K, Umezawa A, Okamura K, Hata K
  • 雑誌名: J. Hum. Genet. 巻: 59 号: 6 ページ: 326-331
  • DOI: 10.1038/jhg.2014.27
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ataxia telangiectasia derived iPS cells show preserved x-ray sensitivity and decreased chromosomal instability (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukawatase Y, Toyoda M, Okamura K, Nakamura K, Nakabayashi K, Takada S, Yamazaki-Inoue M, Masuda A, Nasu M, Hata K, Hanaoka K, Higuchi A, Takubo K, Umezawa A
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 4 号: 1 ページ: 5421-5421
  • DOI: 10.1038/srep05421
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characterization of the compact bicistronic microRNA precursor, miR-1/miR-133, expressed specifically in Ciona muscle tissues. (2013)
  • 著者名/発表者名: Rie Kusakabe, Saori Tani, Koki Nishitsuji, Miyuki Shindo, Kohji Okamura, Yuki Miyamoto, Kenta Nakai, Yutaka Suzuki, Takehiro G Kusakabe, Kunio Inoue
  • 雑誌名: Gene Expression Patterns 巻: 13 号: 1-2 ページ: 43-50
  • DOI: 10.1016/j.gep.2012.11.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Profiling ascidian promoters as the primordial type of vertebrate promoter (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohji Okamura, Riu Yamashita, Noriko Takimoto, Koki Nishitsuji, Yutaka Suzuki, Takehiro G. Kusakabe, and Kenta Nakai
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 12 (Suppl. 3) 号: S3
  • DOI: 10.1186/1471-2164-12-s3-s7
  • 査読あり
• [学会発表] 変化点検出は単塩基解像度のDNAメチロームデータに基づくゲノムのドメイン分割に有効である (2014)
  • 著者名/発表者名: 横山 貴央, 三浦 史仁, 岡村 浩司, 伊藤 隆司
  • 学会等名: 第37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: 2014-11-27
• [学会発表] ヒト老化細胞を利用したエピゲノム解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 榊 みずほ, 老原 侑子, 岡村 浩司, 中林 一彦, 秦 健一郎, 小林 芳郎, 前原 佳代子
  • 学会等名: 第37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: 2014-11-27
• [学会発表] 塩基配列伸長アセンブラの開発およびマウス3系統のミトコンドリアゲノム配列の完全決定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林 恵子, 秦 健一郎, 中林 一彦, 岡村 浩司
  • 学会等名: 第37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: 2014-11-25
• [学会発表] 遺伝子治療のための迅速で網羅的な染色体挿入部位同定法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡村 浩司, 河合 利尚, 林 恵子, 秦 健一郎, 小野寺 雅史, 中林 一彦
  • 学会等名: 第37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: 2014-11-25
• [学会発表] マウス初期発生過程における細胞種特異的なクロマチン高次構造の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨川 順子, 岡村 浩司, 林 恵子, 阿久津 英憲, 田中 智, 秦 健一郎, 中林 一彦
  • 学会等名: 第37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: 2014-11-25
• [学会発表] 原因不明胎児異常例におけるエクソーム解析の可能性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷垣 伸治, 右田 王介, 岡村 浩司, 秦 ひろか, 漆山 大知, 佐々木 かりん, 中林 一彦, 左合 治彦, 秦 健一郎
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第59回大会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-11-20
• [学会発表] Copy number variants identified in Japanese women (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohsuke Migita, Kayoko Maehara, Kazuhiko Nakabayashi, Kohji Okamura, and Kenichiro Hata
  • 学会等名: The 64th Annual Meeting of the American Society of Human Genetics
  • 発表場所: San Diego Convention Center, San Diego, U. S.
  • 年月日: 2014-10-20
• [学会発表] A comprehensive correlation analysis of all human genes and miRNAs using tissue samples (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohji Okamura, Arisa Igarashi, Kazue Takeda, Nobutaka Kiyokawa, and Kenji Matsumoto
  • 学会等名: Regulatory & Non-Coding RNAs
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory, New York, U. S.
  • 年月日: 2014-08-28
• [学会発表] Hi-C法による細胞種特異的なクロマチン高次構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨川 順子, 前原 一満, 岡村 浩司, 林 恵子, 阿久津 英憲, 田中 智, 大川 恭行, 秦 健一郎, 中林 一彦
  • 学会等名: 第8回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 伊藤国際学術研究センター
  • 年月日: 2014-05-27
• [学会発表] 子宮平滑筋肉腫の分子病態の統合解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮田 知子, 中林 一彦, 岡村 浩司, 小林 裕明, 奥川 馨, 矢幡 秀昭, 園田 顕三, 加藤 聖子, 秦 健一郎
  • 学会等名: 第7回日本エピジェネティクス研究会年会 P-16
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] 近交系マウスC57BL/6およびJF1の全ゲノムリシークエンシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡村 浩司, 冨川 順子, 林 恵子, 阿久津 英憲, 秦 健一郎, 中林 一彦
  • 学会等名: 第7回日本エピジェネティクス研究会年会 P-141
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] 日本人正常分娩集団に観察される遺伝的多様性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 右田 王介, 岡村 浩司, 前原 佳代子, 嘉村 浩美, 中林 一彦, 秦 健一郎
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第58回大会 P144
  • 発表場所: 江陽グランドホテル
• [学会発表] ヤツメウナギゲノムにおける転写開始点決定およびプロモータ配列の特徴 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡村 浩司, 進導 美幸, 日下部 りえ, 鈴木 穣, 林 恵子, 秦 健一郎, 中林 一彦
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会 2P-0023
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル
• [学会発表] ヤツメウナギのミトコンドリアゲノム全配列決定および近縁種との比較解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川井 優里, 由良 敬, 進導 美幸, 日下部 りえ, 林 恵子, 秦 健一郎, 中林 一彦, 岡村 浩司
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会 2P-0024
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル
• [学会発表] ヒトおよびアカゲザルのCpGアイランドプロモータ配列比較解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伏見 麻由, 由良 敬, 岡村 浩司
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会 3P-0015
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル
• [学会発表] ホヤのメチローム解析から探る組織特異的メチル化の起源 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山 貴央, 三浦 史仁, 岡村 浩司, 日下部 岳広, 伊藤 隆司
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会 3P-0040
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル
• [学会発表] 近交系マウスC57BL/6およびJF1の全ゲノムリシークエンシング (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡村 浩司, 冨川 順子, 林 恵子, 阿久津 英憲, 秦 健一郎, 中林 一彦
  • 学会等名: 第7回日本エピジェネティクス研究会年会
  • 発表場所: 奈良県新公会堂
• [学会発表] 全ゲノム片親性ダイソミー症例のDNAメチル化解析によるヒトインプリントーム解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田山 千春, アレックス マーティン, 岡村 浩司, 緒方 勤, 副島 英伸, デビット モンク, 秦 健一郎, 中林 一彦
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [学会発表] 日本人集団に共通するコピー数多型 (2012)
  • 著者名/発表者名: 右田 王介, 前原 佳代子, 岡村 浩司, 西濱 啓一郎, 中林 一彦, 秦 健一郎
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡
• [学会発表] 相互交雑マウスを用いた網羅的な多型検索とアレル別発現解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡村 浩司, 林 恵子, 冨川 順子, 阿久津 英憲, 秦 健一郎, 中林 一彦
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [学会発表] レトロトランスポジションによるアレル特異的DMRの生成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 五島 杏奈, 西尾 瞳, 加藤 律子, 吉田 亘, 川口 壽太郎, 中林 一彦, 岡村 浩司
  • 学会等名: 第34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: 2011-12-16
• [学会発表] 遺伝子発現データに基づくHTFアイランドプロモータの定義と配列の特徴 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川井 優里, 矢野 緑里, 加藤 律子, 岡村 浩司
  • 学会等名: 第34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: 2011-12-16
• [学会発表] ホヤのメチローム解析から探る組織特異的プロモータメチル化の起源 (2011)
  • 著者名/発表者名: 横山 貴央, 三浦 史仁, 岡村 浩司, 日下部 岳広, 伊藤 隆司
  • 学会等名: 第34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: 2011-12-14
• [学会発表] Profiling ascidian promoters as the primordial type of vertebrate promoter (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohji Okamura, Riu Yamashita, Noriko Takimoto, Koki Nishitsuji, Yutaka Suzuki, Takehiro G. Kusakabe, and Kenta Nakai
  • 学会等名: The 10th International Conference on Bioinformatics
  • 発表場所: Renaissance Kuala Lumpur Hotel, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Identification and characterization of protochordate promoters (2011)
  • 著者名/発表者名: Mayu Fushimi and Kohji Okamura
  • 学会等名: Young Researchers Conference on Evolutionary Genomics
  • 発表場所: National Center for Sciences Building, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2011-08-01
• [備考] GrepWalk ― extention-based genome assembler
  • URL: http://epigenetics.nrichd.ncchd.go.jp/grepwalk/
• [備考] MosaicGlobal - estimating DNA methylation pattern
  • URL: http://epigenetics.nrichd.ncchd.go.jp/mosaicglobal/