超多次元拡張パラメータによる出芽酵母の表現型クラスターの解析

• 研究課題/領域番号: 24370002
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大矢 禎一 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (20183767)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2012年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 出芽酵母 / 表現型解析 / 画像解析 / 細胞形態 / 自然淘汰 / 遺伝子破壊株 / 液泡 / 酸性化 / バイオイメージング / システムズバイオロジー / オーミクス / オルガネラ

研究成果の概要

今まで研究代表者らは出芽酵母の細胞形態を主にして表現型を高次元で定量的に行うことにより、遺伝子欠損による表現型が似ていると遺伝子機能も類似することをゲノム規模で明らかにしてきた。本研究計画ではさらに超多次元の拡張パラメータを作製し、遺伝子産物の局在位置・形態情報を定量化するシステムの構築を行なった。さらに高速化した表現型計測システムを導入することで、標的未知の薬剤について、標的予想を行い、形態プロファイリングによる標的予想システムの有用性を実証した。他のモデル生物でも類をみないこの試みは、細胞システム全体を視野に入れた動作原理の理解につながり、多くの研究者や産業界にとって有用な知的資産になる。

研究成果

• [雑誌論文] Plant-derived antifungal agent poacic acid targets β-1,3-glucan (2015)
  • 著者名/発表者名: Piotrowski JS, Okada H, Lu F, Li SC, Hinchman L, Ranjan A, Smith DL, Higbee AJ, Ulbrich A, Coon JJ, Deshpande R, Bukhman YV, McIlwain S, Ong IM, Myers CL, Boone C, Landick R, Ralph J, Kabbage M, Ohya Y
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 112 号: 12
  • DOI: 10.1073/pnas.1410400112
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ohnuki S, Okada H, Ohya Y. (2015)
  • 著者名/発表者名: Image-based prediction of drug target in yeast.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 1263 ページ: 319-327
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2269-7_24
  • ISBN: 9781493922680, 9781493922697
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Unveiling nonessential gene deletions that confer significant morphological phenotypes beyond natural yeast strains (2014)
  • 著者名/発表者名: Yang M, Ohnuki S, Ohya Y
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 15 号: 1 ページ: 932-932
  • DOI: 10.1186/1471-2164-15-932
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distinct roles of cell wall biogenesis in yeast morphogenesis as revealed by multivariate analysis of high-dimensional morphometric data. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okada H, Ohnuki S, Roncero C, Konopka JB, Ohya Y
  • 雑誌名: Mol Biol Cell 巻: 25 ページ: 222-233
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Distinct roles of cell wall biogenesis in yeast morphogenesis as revealed by multivariate analysis of high-dimensional morphometric data. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okada H, Ohnuki S, Roncero C, Konopka JB, Ohya Y.
  • 雑誌名: Molecular biology of the cell 巻: 25(2) 号: 2 ページ: 222-33
  • DOI: 10.1091/mbc.e13-07-0396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic changes in brewing yeast cells in culture revealed by statistical analyses of yeast morphological data. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohnuki S, Enomoto K, Yoshimoto H, Ohya Y.
  • 雑誌名: Journal of bioscience and bioengineering 巻: 117(3) 号: 3 ページ: 278-84
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.08.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Organelle acidification is important for localisation of vacuolar proteins in Saccharomyces cerevisiae. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto R
  • 雑誌名: Protoplasma 巻: 250 号: 6 ページ: 1283-1293
  • DOI: 10.1007/s00709-013-0510-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Profilin is required for Ca^<2+> homeostasis and Ca^<2+>-modulated bud formation in yeast. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida M1, Ohnuki S, Yashiroda Y, Ohya Y.
  • 雑誌名: Molecular genetics and genomics 巻: 288(7-8) 号: 7-8 ページ: 317-28
  • DOI: 10.1007/s00438-013-0752-x
  • 査読あり
• [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] Single-cell phenomics reveals intra-species variation of phenotypic noise in yeast. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yvert G, Ohnuki S, Nogami S, Imanaga Y, Fehrmann S, Schacherer J. Ohya Y.
  • 雑誌名: BMC systems biology 巻: 7 号: 1 ページ: 54-54
  • DOI: 10.1186/1752-0509-7-54
  • 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. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Ohnuki, et al.
  • 雑誌名: FEMS Yeast Res 巻: 12 ページ: 293-304
  • 査読あり
• [学会発表] High-Resolution Phenotyping to Elucidate Essential Complex Cellular Processes (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohya
  • 学会等名: Yeast Phenome Meeting
  • 発表場所: NYU, New York, USA
  • 年月日: 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] Distinct roles of cell wall biogenesis in yeast morphogenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: 2) Yoshikazu Ohya
  • 学会等名: The 10th International Mycological Congress
  • 発表場所: Bangkok, Thai
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-07
  • 招待講演
• [学会発表] The cell wall contributes to phenotypic robustness in budding yeast (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohya
  • 学会等名: The 2013 ASCB Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans Ernest N. Morial Convention Center (New Orleas, USA)
  • 招待講演
• [学会発表] 微細藻類の多機能画像解析ソフトウェア (2012)
  • 著者名/発表者名: 大貫 慎輔
  • 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 マリンメッセ福岡
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] 出芽酵母の細胞形態プロファイリングとダイナミクスの解析 : 画像から見えないものを見る (2012)
  • 著者名/発表者名: 大矢 禎一
  • 学会等名: バイオイメージ・インフォマティクスワークショップ2012
  • 発表場所: 理化学研究所神戸 発生・再生科学総合研究センター
  • 年月日: 2012-11-01
  • 招待講演
• [学会発表] 新規生理活性物質JBIR-19は細胞形態の伸長とアクチンの脱局在を引き起こす (2012)
  • 著者名/発表者名: 大貫 慎輔
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第45回研究報告会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス おうばくプラザ きはだホール
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] 出芽酵母の形態形成における細胞壁の各構成成分の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡田 啓希
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第45回研究報告会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス おうばくプラザ きはだホール
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] 出芽とCa2+恒常性維持の連携機搆 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田 光範
  • 学会等名: 酵母遺伝学フォーラム第45回研究報告会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス おうばくプラザ きはだホール
  • 年月日: 2012-09-04
• [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
  • 発表場所: Toronto University (Toronto, CANADA)
  • 年月日: 2012-08-21
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical-genetic approaches for the elucidation of cell wall biogenesis in Saccharomyces cerevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Ohnuki
  • 学会等名: ICSB The 13th International Conference on Systems Biology
  • 発表場所: Toronto University (Toronto, CANADA)
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] Profilin is required for Ca (2+) homeostasis and bud formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsunori Yoshida
  • 学会等名: 2012 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting
  • 発表場所: Princeton University (Princeton, USA)
  • 年月日: 2012-08-03
• [学会発表] Multi-target drugs induce complex morphological changes in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Ohnuki
  • 学会等名: 2012 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting
  • 発表場所: Princeton University (Princeton, USA)
  • 年月日: 2012-08-01
• [学会発表] Chemical-genetic analysis on the elucidation of cell wall biogenesis in Saccharomyces cerevisiae (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ohya
  • 学会等名: 5th International Conference on Molecular Mecha-nisms of Fungal Cell Wall Biogenesis
  • 発表場所: Hotel Zora, Kravata Conference Hall (CROATIA)
  • 年月日: 2012-06-08
  • 招待講演
• [備考] 生命応答システム分野
  • URL: http://ps.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 生命応答システム分野
  • URL: http://ps.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • 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
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-11-28