ヒトを特徴づけるゲノム基盤解明のための脳比較トランスクリプトーム・エピゲノム研究

• 研究課題/領域番号: 25711027
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 自然人類学
• 研究機関: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター)
• 研究代表者: 郷 康広 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター), 新分野創成センター, 特任准教授 (50377123)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 27,040千円 (直接経費: 20,800千円、間接経費: 6,240千円); 2015年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2013年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
• キーワード: ゲノム / トランスクリプトーム / 霊長類 / 類人猿 / 脳 / 進化 / チンパンジー / メチル化 / エピゲノム

研究成果の概要

本研究では、ヒトを特徴づける最も大きな特徴である脳の発達・進化を「ヒトとは何か？」という問いに対するひとつの切り口として捉え、ヒトと非ヒト類人猿を対象とした死後脳複数領野における比較トランスクリプトーム解析を行った。ヒト、チンパンジー、ゴリラ、テナガザルの脳試料を用いて、合計101個のトランスクリプトーム用のライブラリ作製を行い、次世代シーケンサーによる発現解析を行った。その結果、ヒトとチンパンジーのそれぞれの系統において特異的に発現パターンを変化させた遺伝子数を解析した結果、海馬をのぞく領域において、ヒトの系統において発現パターンが変化した遺伝子数が有意に多くなっていることを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Chinese Academy of Sciences(China)
• [国際共同研究] Max Planck Society/Heidelberg University(Germany)
• [国際共同研究] University of Lausanne/Swiss Institute of Bioinformatics(Switzerland)
• [雑誌論文] The life history of retrocopies illuminates the evolution of new mammalian genes. (2016)
  • 著者名/発表者名: F. N. Carelli, T. Hayakawa, Y. Go, H. Imai, M. Warnefors and H. Kaessmann.
  • 雑誌名: Genome Research 巻: 26 号: 3 ページ: 301-314
  • DOI: 10.1101/gr.198473.115
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Rapid Expansion of Phenylthiocarbamide Non-Tasters among Japanese Macaques. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki-Hashido, N., Hayakawa, T., Matsui, A., Go, Y., Ishimaru, Y., Misaka, T., Abe, K., Hirai, H., Satta, Y., and Imai, H.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 22 号: 7 ページ: e0132016-e0132016
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0132016
  • NAID: 120005745670
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sporadic premature aging in a Japanese monkey: a primate model for progeria. (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Oishi, H. Imai, Y. Go, M. Imamura, H. Hirai, M. Takada
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 9 号: 11 ページ: e111867-e111867
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0111867
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Frequent expansions of the bitter taste receptor gene repertoire during evolution of mammals in the Euarchontoglires clade. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Hayakawa, Nami Suzuki-Hashido, Atsushi Matsui, Yasuhiro Go
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 巻: 31 号: 8 ページ: 2018-2031
  • DOI: 10.1093/molbev/msu144
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Frequent expansions of the bitter taste receptor gene repertoire during evolution of mammals in the Euarchontoglires clade. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa T, Suzuki-Hashido N, Matsui A, Go Y.
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bidirectional promoters are the major source of gene activation-associated non-coding RNAs in mammals. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uesaka M, Nishimura O, Go Y, Nakashima K, Agata K, Imamura T.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 15 号: 1 ページ: 35-35
  • DOI: 10.1186/1471-2164-15-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of taste signal transduction molecules in the caecum of common marmosets. (2013)
  • 著者名/発表者名: Gonda S, Matsumura S, Saito S, Go Y, Imai H
  • 雑誌名: Biology Letters 巻: 9 号: 4 ページ: 20130409-20130409
  • DOI: 10.1098/rsbl.2013.0409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regional DNA Methylation Differences between Humans and Chirnpanzees Are Associated with Genetic Changes, Transeriptional Divergence and Disease Genes (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田 渓
  • 雑誌名: J. Hum, Genet 巻: 58 号: 7 ページ: 446-54
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.55
  • 査読あり
• [学会発表] 霊長類における精神・神経疾患関連遺伝子解析と認知ゲノミクスの展望 (2016)
  • 著者名/発表者名: 郷康広
  • 学会等名: 京都大学霊長類研究所共同利用研究会「霊長類脳科学の新しい展開とゲノム科学との融合」
  • 発表場所: 京都大学霊長類研究所（愛知県・犬山市）
  • 年月日: 2016-03-11
  • 招待講演
• [学会発表] マーモセットにおける精神・神経疾患関連遺伝子多様性解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 郷康広
  • 学会等名: 第5回日本マーモセット研究会
  • 発表場所: 東京慈恵会医科大学（東京都・港区）
  • 年月日: 2016-01-27
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノムを通して我が身を知る：ヒトとサルの間にあるもの (2015)
  • 著者名/発表者名: 郷康広
  • 学会等名: 第64回インシリコ・メガバンク研究会
  • 発表場所: 東北大学東北メディカル・メガバンク機構（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-11-24
  • 招待講演
• [学会発表] Spatiotemporal gene expression trajectory in the human and non-human ape brains (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Go, Qian Li, Shoji Tatsumoto, Philipp Khaitovich
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Symposium ~Behavior & Neurogenetics of Nonhuman Primates
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, NY, USA
  • 年月日: 2015-11-17
  • 国際学会
• [学会発表] ヒト脳と類人猿脳における時空間的比較トランスクリプトーム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 辰本将司、郷康広、Qian Li、Liu He、大石高生、鵜殿俊史、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
  • 学会等名: 日本遺伝学会第87回大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] チンパンジー親子トリオ全ゲノム解析による世代間直接変異率の推定および構造変化の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 郷康広、辰本将司、福多賢太郎、野口英樹、早川卓志、友永雅己、平井啓久、松沢哲郎、阿形清和、藤山秋佐夫
  • 学会等名: 日本遺伝学会第87回大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] ヒト脳と類人猿脳における時空間的比較トランスクリプトーム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 郷康広，Qian Li、Liu He、大石高生、鵜殿俊史、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
  • 学会等名: 第17回日本進化学会大会
  • 発表場所: 中央大学（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-08-20
• [学会発表] ヒト脳と類人猿脳における時空間的比較トランスクリプトーム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 郷康広，Qian Li、Liu He、大石高生、鵜殿俊史、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
  • 学会等名: 第31回日本霊長類学会学術大会
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-07-18
• [学会発表] ヒト脳と類人猿脳における時空間的比較トランスクリプトーム解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 郷康広，Qian Li、Liu He、大石高生、鵜殿俊史、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
  • 学会等名: NGS現場の会第4回研究会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県・つくば市）
  • 年月日: 2015-07-01
• [学会発表] ゲノムを通して我が身を知る：ヒトとサルの間にあるもの (2015)
  • 著者名/発表者名: 郷康広
  • 学会等名: 東北大学脳神経科学コアセミナー
  • 発表場所: 東北大学医学研究科（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-05-22
  • 招待講演
• [学会発表] 霊長類における精神・神経疾患関連遺伝子解析の認知ゲノミクスの展望 (2015)
  • 著者名/発表者名: 郷康広
  • 学会等名: 京都大学霊長類研究所共同利用研究会 「霊長類脳科学の新しい展開とゲノム科学との融合」
  • 発表場所: 京都大学霊長類研究所（愛知県・犬山市）
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-14
  • 招待講演
• [学会発表] ヒトを理解するための霊長類モデルの可能性 ゲノム・トランスリプトームからのアプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 郷康広
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会 分子・細胞動態イメージング研究部会 CREST「生命動態」領域 共催ワークショップ
  • 発表場所: 東京大学医学研究科（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-03-11
  • 招待講演
• [学会発表] Spatiotemporal gene expression trajectory in the human and non-human ape brains (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Go, Liu He, Takao Oishi, Shuji Shigenobu, Akiyoshi Kakita, Hiroyuki Nawa, Philipp Khaitovich
  • 学会等名: 生理学研究所ー新潟大学脳研究所合同シンポジウム
  • 発表場所: 新潟大学脳研究所（新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2015-03-04 – 2015-03-05
• [学会発表] マーモセットにおける精神・神経疾患関連遺伝子解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 郷康広，臼井千夏，石川裕恵，辰本将司
  • 学会等名: 第4回日本マーモセット研究会
  • 発表場所: 犬山国際観光センター（愛知県・犬山市）
  • 年月日: 2015-01-22 – 2015-01-23
• [学会発表] チンパンジー親子トリオ全ゲノム解析による世代間直接変異率の推定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 郷康広，辰本将司，福多賢太郎，野口英樹，友永雅己，平井啓久，松沢哲郎，阿形清和，藤山秋佐夫
  • 学会等名: 日本遺伝学会第86回大会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学（滋賀県・長浜市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] Direct estimation of genome-wide mutation rate in a chimpanzee family trio by ultra deep whole genome sequencing (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Go
  • 学会等名: Symposium of MHC evolution and Human evolution
  • 発表場所: 総合研究大学院大学（神奈川県・葉山町）
  • 年月日: 2014-07-26 – 2014-07-27
  • 招待講演
• [学会発表] チンパンジー親子トリオ全ゲノム解析による世代間直接変異率の推定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 郷康広，辰本将司，福多賢太郎，野口英樹，友永雅己，平井啓久，松沢哲郎，阿形清和，藤山秋佐夫
  • 学会等名: 第30回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 大阪科学芸術センタービル（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2014-07-04 – 2014-07-06
• [学会発表] 非侵襲糞サンプリングに基づくギニア・ボッソウの野生チンパンジーの全遺伝子配列解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 早川卓志，岸田拓士，郷康広，川口恵理，会津智幸，石崎比奈子，豊田敦，藤山秋佐夫，松沢哲郎，阿形清和
  • 学会等名: 第30回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 大阪科学芸術センタービル（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2014-07-04 – 2014-07-06
• [学会発表] 大規模全ゲノムシーケンシングによるニホンザルの種特異的ゲノム情報の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福多賢太郎，野口英樹，豊田敦，長田直樹，郷康広，石田貴文，伊佐正，藤山秋佐夫
  • 学会等名: 第30回日本霊長類学会大会
  • 発表場所: 大阪科学芸術センタービル（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2014-07-04 – 2014-07-06
• [学会発表] 霊長類認知ゲノミクスと精神・神経疾患をターゲットとした霊長類モデル動物の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広
  • 学会等名: 自然科学研究機構 新分野創成センターシンポジウム 「大規模脳神経回路機能マップのその先」
  • 発表場所: 星陵会館（東京都千代田区）
  • 招待講演
• [学会発表] オス・メス間ゲノムコンフリクティングとその生物学的意義の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広
  • 学会等名: 新学術領域研究「ゲノム・遺伝子相関」班会議
  • 発表場所: ANAクラウンプラザホテル神戸（神戸市中央区）
• [学会発表] Deep exome sequencing in macaque monkeys for the establishment of primate cognitive and psychiatric disease model. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Go, Atsushi Toyoda, Tomoyuki Aizu, Hiroo Imai, Hirohisa Hirai, Tetsuo Yamamori, Asao Fujiyama, Tadashi Isa
  • 学会等名: The 24th CDB meeting Genomics and Epigenomics with Deep Sequencing
  • 発表場所: 理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター（神戸市中央区）
• [学会発表] Spatiotemporal gene expression trajectory in the human and non-human ape brains (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広、大石高生、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
  • 学会等名: 第3回NGS現場の会研究会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市中央区）
• [学会発表] Spatiotemporal gene expression trajectory in the human and non-human ape brains (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Go
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Symposium ~Behavior & Neurogenetics of Nonhuman Primates~
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York, US
• [学会発表] Spatio-temporal gene expression trajectory (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広
  • 学会等名: 新学術領域研究「ゲノム・遺伝子相関」若手の会
  • 発表場所: 支笏湖休暇村（千歳市支笏湖温泉）
• [学会発表] ゲノムを通して我が身を知る～ヒトとサルの間にあるもの～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広
  • 学会等名: 東北大・生体生命工学研究会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市青葉区）
  • 招待講演
• [図書] 最新 心理学事典 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤永 保
  • 総ページ数: 944
  • 出版者: 平凡社
• [備考] 自然科学研究機構新分野創成センターブレインサイエンス研究分野（郷研究室）のHP
  • URL: http://cnsi.nins.jp/pcg/
• [備考] 自然科学研究機構新分野創成センター活動報告書ダウンロードサイト
  • URL: http://www.nins.jp/cnsi/download/index.php
• [備考] 自然科学研究機構生理学研究所認知行動発達機構研究部門（併任）のHP
  • URL: http://www.nips.ac.jp/research/group/post-48/
• [備考] 自然科学研究機構生理学研究所認知行動発達機構研究部門（併任）のHP
  • URL: http://www.nips.ac.jp/research/researcher/special_assoc/post_106.html
• [備考] 郷康広個人のHP
  • URL: https://sites.google.com/site/yasuhirogo/
• [備考] 自然科学研究機構新分野創成センター活動報告書ダウンロードサイト
  • URL: http://www.nins.jp/cnsi/download/index.php
• [備考] 郷康広個人のホームページ
  • URL: https://sites.google.com/site/yasuhirogo/profile