RNA-Seq解析を用いた植物物質生産制御因子の単離及び最低解析数の統計学的検証

• 研究課題/領域番号: 26350967
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物分子化学
• 研究機関: 公益財団法人かずさDNA研究所
• 研究代表者: 鈴木 秀幸 公益財団法人かずさDNA研究所, バイオ研究開発部, グループ長 (80276162)
• 研究分担者: 松田 一彦 近畿大学, 農学部, 教授 (00199796) ; 尾形 善之 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (90446542) ; 水谷 正治 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (60303898)
• 連携研究者: 萬年 一斗 (公財)かずさDNA研究所, バイオ研究開発部, 特任研究員 (60744216)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: RNAーSeq解析 / ネットワーク解析 / 相関解析 / 生合成酵素遺伝子 / 除虫菊 / ピレスリン / アントシアニン / 転写因子 / RNA-Seq解析 / 相関ネットワーク解析 / 生合成関連酵素

研究成果の概要

相関係数値と幾何学的要素（外側と内側の線の繋がり方）で相関ネットワーク解析を行う金平糖アルゴリズムを搭載したConfeitoGUIplus ソフトを開発した。本ソフトは多変量解析の1種である。シロイヌナズナの公開DNAマイクロアレイを活用し、フラボノ-ル生合成のモジュールを得ることを示した。
除虫菊(Tanacetum cinerariifolium)が生合成する天然殺虫剤成分であるピレスリン生合成遺伝子情報を網羅的獲得する目的でRNA-Seq解析を行った。得られた数種のピレスリン生合成遺伝子発現に対して、傷害誘導的に生じる揮発性有機化合物(VOC) のブレンド作用効果を調査した。

研究成果

• [雑誌論文] De novo transcriptome assembly and characterization of nine tissues of Lonicera japonica to identify potential candidate genes involved in chlorogenic acid, luteolosides, and secoiridoid biosynthesis pathways (2017)
  • 著者名/発表者名: Rai A, Kamochi H, Suzuki H, Nakamura M, Takahashi H, Hatada T, Saito K, Yamazaki M
  • 雑誌名: J Nat Med. 巻: 71(1) 号: 1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1007/s11418-016-1041-x
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Metabolomics analysis implies noninvolvement of the kynurenine pathway neurotoxins in the interferon-β-induced neurotoxicity of adult human astrocytes Neuropsychiatry (2017)
  • 著者名/発表者名: Hashioka S, Suzuki H, Nakajima D, Miyaoka T, Wake R, Hayashida M, Horiguchi J, Andis Klegeris A
  • 雑誌名: Neuropsychiatry 巻: 7(1) 号: 02 ページ: 610-617
  • DOI: 10.4172/neuropsychiatry.1000192
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] CYP716A179 functions as a triterpene C-28 oxidase in tissue-cultured stolons of Glycyrrhiza uralensis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tamura, K., Seki, H., Suzuki, H., Kojoma, M., Saito, K. and Muranaka, T.: CYP716A179 functions as a triterpene C-28 oxidase in tissue-cultured stolons of Glycyrrhiza uralensis.
  • 雑誌名: Plant Cell Rep. 巻: 36 号: 3 ページ: 437-445
  • DOI: 10.1007/s00299-016-2092-x
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Onocerin Biosynthesis Requires Two Highly Dedicated Triterpene Cyclases in a FernLycopodium clavatum (2016)
  • 著者名/発表者名: Araki Takeshi、Saga Yusuke、Marugami Momo、Otaka Junnosuke、Araya Hiroshi、Saito Kazuki、Yamazaki Mami、Suzuki Hideyuki、Kushiro Tetsuo
  • 雑誌名: ChemBioChem 巻: 17 号: 4 ページ: 288-290
  • DOI: 10.1002/cbic.201500663
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Seasonal induction of alternative principal pathway for rose flower scent. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirata, H., Ohnishi, T., Tomida, K., Ishida, H., Kanda, M., Sakai, M., Yoshimura, J., Suzuki, H., Ishikawa, T., Dohra, H., Watanabe, N
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/srep20234
  • NAID: 120005771327
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ajuga Δ24-sterol reductase catalyzes the direct reductive conversion of 24-methylenecholesterol to campesterol (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsukagoshi Y, Suzuki H, Seki H, Muranaka T, Ohyama K, Fujimoto Y
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 291(15) 号: 15 ページ: 8189-8198
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.703470
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Selective regulation of pyrethrin biosynthesis by the specific blend of wound induced volatiles in Tanacetum cinerariifolium. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakamori K, Ono N, Ihara M, Suzuki H, Matsuura H, Tanaka K, Ohta D, Kanaya S, Matsuda K.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: VOL. 11, NO. 4 号: 4 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1080/15592324.2016.1149675
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Functional characterization of CYP71D443, a cytochrome P450 catalyzing C-22 hydroxylation in the 20-hydroxyecdysone biosynthesis of Ajuga hairy roots (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsukagoshi Y, Ohyama K, Seki H, Akashi T, Muranaka T, Suzuki H, Fujimoto Y
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 127 ページ: 23-28
  • DOI: 10.1016/j.phytochem.2016.03.010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] RNA-seq Transcriptome Analysis of Panax japonicus, and Its Comparison with Other Panax Species to Identify Potential Genes Involved in the Saponins Biosynthesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Rai Amit、Yamazaki Mami、Takahashi Hiroki、Nakamura Michimi、Kojoma Mareshige、Suzuki Hideyuki、Saito Kazuki
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 7 ページ: 481-481
  • DOI: 10.3389/fpls.2016.00481
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tangled evolutionary processes with commonality and diversity in plastidial glycolipid synthesis in photosynthetic organisms (2016)
  • 著者名/発表者名: Hori, K., Nobusawa, T., Watanabe, T., Madoka, Y., Suzuki, H., Shibata, D., Shimojima, M., and Ohta, H.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta, Molecular and Cell Biology of Lipids 巻: in press 号: 9 ページ: 1294-1308
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2016.04.015
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Benzenoid biosynthesis in the flowers of Eriobotrya japonica: molecular cloning and functional characterization of p-methoxybenzoic acid carboxyl methyltransferase. (2016)
  • 著者名/発表者名: Koeduka, T., Kajiyama, M., Suzuki, H., Furuta, T., Tsuge, T. and Matsui, K.
  • 雑誌名: Planta 巻: 244 号: 3 ページ: 725-736
  • DOI: 10.1007/s00425-016-2542-2
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-throughput sequencing and de novo transcriptome assembly of Swertia japonica to identify genes involved in the biosynthesis of therapeutic metabolites (2016)
  • 著者名/発表者名: Rai A, Nakamura M, Takahashi H, Suzuki H, Saito K, Yamazaki M
  • 雑誌名: Plant Cell Rep. 巻: 35(10) 号: 10 ページ: 2091-2111
  • DOI: 10.1007/s00299-016-2021-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Characterization of an O-methyltransferase specific to guaiacol-type benzenoids from the flowers of loquat (Eriobotrya japonica) (2016)
  • 著者名/発表者名: Koeduka, T., Kajiyama, M., Furuta, T., Suzuki, H., Tsuge, T. and Matsui, K.
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 122 号: 6 ページ: 679-684
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2016.06.012
  • NAID: 40021044912
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Soy-ghretropin, a novel ghrelin-releasing peptide derived from soy protein. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakato J, Aoki H, Iwakura H, Suzuki H, Kanamoto R, Ohinata K.
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 590 号: 16 ページ: 992-1001
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12306
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Function of AP2/ERF Transcription Factors Involved in the Regulation of Specialized Metabolism in Ophiorrhiza pumila Revealed by Transcriptomics and Metabolomics (2016)
  • 著者名/発表者名: Udomsom Nirin、Rai Amit、Suzuki Hideyuki、Okuyama Jun、Imai Ryosuke、Mori Tetsuya、Nakabayashi Ryo、Saito Kazuki、Yamazaki Mami
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 7 ページ: 1861-1861
  • DOI: 10.3389/fpls.2016.01861
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comparative Characterization of the Leaf Tissue of Physalis alkekengi and Physalis peruviana Using RNA-seq and Metabolite Profiling (2016)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Fukushima, Michimi Nakamura, Hideyuki Suzuki, Mami Yamazaki, Eva Knoch, Tetsuya Mori, Naoyuki Umemoto, Masaki Morita, Go Hirai, Mikiko Sodeoka, and Kazuki Saito
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 7 ページ: 1883-1883
  • DOI: 10.3389/fpls.2016.01883
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An improved MatchedIonsFinder algorithm for refining ion feature assignments among chromatograms in liquid chromatography-mass spectrometry (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto N, Ara T, Sakurai N, Tsugane T, Suzuki H, Shibata D
  • 雑誌名: Journal of Life Sciences and Technologies 巻: 4(2) ページ: 75-78
  • DOI: 10.18178/jolst.4.2.75-78
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Targeted Integration of RNA-Seq and Metabolite Data to Elucidate Curcuminoid Biosynthesis in Four Curcuma Species (2015)
  • 著者名/発表者名: Li D, Ono N, Sato T, Sugiura T, Altaf-Ul-Amin M, Ohta D, Suzuki H, Arita M, Tanaka K, Ma Z, Kanaya S
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 2015 号: 5 ページ: 843-51
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcriptome Analysis of Nine Tissues to Discover Genes Involved in the Biosynthesis of Active Ingredients in <i>Sophora flavescens</i> (2015)
  • 著者名/発表者名: Han R, Takahashi H, Nakamura M, Bunsupa S, Yoshimoto N, Yamamoto H, Suzuki H, Shibata D, Yamazaki M, Saito K.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 38 号: 6 ページ: 876-883
  • DOI: 10.1248/bpb.b14-00834
  • NAID: 130005072660
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Transcriptomic landscape of Pueraria lobata demonstrates potential for phytochemical study (2015)
  • 著者名/発表者名: Han R, Takahashi H, Nakamura M, Yoshimoto N, Suzuki H, Shibata D, Yamazaki M, Saito K.
  • 雑誌名: Frontiers in Plant Science 巻: 6
  • DOI: 10.3389/fpls.2015.00426
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 緑茶の官能検査と質量分析との統合解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉山貴文、鈴木秀幸、尾形善之
  • 学会等名: 第39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: 2016-11-30
• [学会発表] 次世代シーケンスデータを用いた植物の遺伝子発現データベースの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村尚寛、鈴木秀幸、尾形善之
  • 学会等名: 第39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: 2016-11-30
• [学会発表] 生命ビックデータから有益な情報を取り出す相関ネットワーク解析（金平糖解析）の紹介 -トランスオミクス解析で情報廃棄物を生み出さない多変量解析- (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木秀幸
  • 学会等名: 公財）岩手生物工学研究所公開セミナー
  • 発表場所: （公財）岩手生物工学研究所
  • 年月日: 2016-11-16
  • 招待講演
• [学会発表] 巨大蓄積データ（ビックデータ）から有益な情報を取り出す相関ネットワーク解析（金平糖解析）の紹介 -トランスオミクス解析で情報廃棄物を生み出さない多変量解析- (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木秀幸
  • 学会等名: 東京農工大・遺伝子実験施設・ゲノム人材育成プログラムセミナー
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2016-10-13
  • 招待講演
• [学会発表] 植物代謝研究に役立つ相関ネットワーク解析（金平糖解析） (2016)
  • 著者名/発表者名: 萬年一斗、尾形善之、鈴木秀幸
  • 学会等名: 第68回日本生物工学会大会シンポジウム 植物代謝工学研究最前線～新産業創出に向けて～
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2016-09-28
  • 招待講演
• [学会発表] ヤマノイモ属トゲドコロのステロイドサポニン生合成に関わる糖転移酵素の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中安大、李榮宰、杉本幸裕、鈴木秀幸、遠城道雄、村中俊哉、水谷正治
  • 学会等名: 第34回日本植物細胞分子生物学会（上田）大会
  • 発表場所: 信州大学繊維学部
  • 年月日: 2016-09-01
• [学会発表] ジャガイモのα-ソラニン生合成遺伝子と共発現する機能未知遺伝子の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上直人、李榮宰、中安大、梅基直行、斉藤和季、村中俊哉、鈴木秀幸、杉本幸裕、水谷正治
  • 学会等名: 第34回日本植物細胞分子生物学会（上田）大会
  • 発表場所: 信州大学繊維学部
  • 年月日: 2016-09-01
• [学会発表] 高分解能質量分析と親水性クロマトグラフィーによるジペプチドライブラリーの一斉分析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤大、倉林篤史、大日向耕作、鈴木秀幸
  • 学会等名: 日本食品化学工学会第63回大会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2016-08-25
• [学会発表] 食品成分間のシナジー効果を予測するソフトウェアの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 萬年一斗、中島大輔、尾形善之、鈴木秀幸
  • 学会等名: 日本食品化学工学会第63回大会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2016-08-25
• [学会発表] FlavonoidSearch：質量分析を用いた網羅的なフラボノイト同定システムの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 秋元奈弓、須田邦裕、池田千晶、鈴木秀幸、柴田大輔、櫻井望
  • 学会等名: 日本食品化学工学会第63回大会
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 2016-08-25
• [学会発表] 高精度・高分解能質量分析計を用いた植物由来機能性代謝研究－トランスオミクス解析に役立つ相関ネットワーク解析（金平糖解析）の紹介－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木秀幸
  • 学会等名: 質量分析フォーラム2016（サーモフィッシャーサイエンティフィック主催）
  • 発表場所: 東京コンファレンスセンター
  • 年月日: 2016-08-04
  • 招待講演
• [学会発表] ビルベリーエキス末評価におけるメタボローム解析の応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 嶋田典基、國吉智子、萬年一斗、鈴木秀幸
  • 学会等名: 第5回アントシアニン研究会
  • 発表場所: 東京ビッグサイト
  • 年月日: 2016-08-04
• [学会発表] 高精度・高分解能質量分析計を用いた植物由来機能性代謝研究－トランスオミクス解析に役立つ相関ネットワーク解析（金平糖解析）の紹介－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木秀幸
  • 学会等名: 質量分析フォーラム2016（サーモフィッシャーサイエンティフィック主催）
  • 発表場所: ザ・リッツ・カールトン大阪
  • 年月日: 2016-08-02
  • 招待講演
• [学会発表] 非モデル植物におけるトランスクリプトームデータの新たな活用法ConfeitoGUI (2015)
  • 著者名/発表者名: 萬年 一斗、尾形 善之、鈴木秀幸
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] 機能性表示のための「全成分指紋解析システム」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木秀幸
  • 学会等名: エコプロ・リサーチセミナーin 東京 「メタボローム解析から見る農業生産現場と農産物のブランド化」
  • 発表場所: 東京大学 農学部 弥生講堂
  • 年月日: 2015-11-10
  • 招待講演
• [学会発表] 金平糖アルゴリズムによる新たなデータ解析手法の確立 (2015)
  • 著者名/発表者名: 萬年 一斗、尾形 善之、鈴木秀幸
  • 学会等名: 第67回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 鹿児島市・城山観光ホテル
  • 年月日: 2015-10-26
  • 招待講演
• [学会発表] ササゲにおけるorobanchol生合成遺伝子の解明に向けたRNA-seq解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森 采美、上野 琴巳、鈴木 秀幸、水谷 正治、杉本 幸裕
  • 学会等名: 植物化学調節学会第 50 回大会プログラム
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂 一条ホール
  • 年月日: 2015-10-23
  • 招待講演
• [学会発表] ソルガムにおけるSorgomol合成酵素遺伝子の同定及び機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石輪 俊典、上野 琴巳、鈴木 秀幸、水谷 正治、 杉本 幸裕
  • 学会等名: 植物化学調節学会第 50 回大会プログラム
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂 一条ホール
  • 年月日: 2015-10-23
  • 招待講演
• [学会発表] 農産物からの機能性成分の効率的解析技術 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木秀幸
  • 学会等名: 食品開発展２０１５
  • 発表場所: 東京ビックサイト
  • 年月日: 2015-10-07
  • 招待講演
• [学会発表] ダイコンの旨味・辛み成分の代謝変動解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 萬年一斗、中島大輔、尾形善之、鈴木秀幸
  • 学会等名: 第33回日本植物細胞分子生物学会（東京）大会・シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学農学部キャンパス
  • 年月日: 2015-08-10
  • 招待講演
• [学会発表] ピレスリン生合成遺伝子の同定に向けたRNAseqデータのバイオインフォマティックス解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 阪森 宏治、小野 直亮、鈴木 秀幸、太田 大策、松田 一彦、金谷 重彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 植物MYB遺伝子データベースの整備とブドウ果皮で特異的に発現するMYB遺伝子の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中元 雄亮、福井 理沙、尾形 善之、鈴木 秀幸
  • 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: 2014-11-26
• [学会発表] マイクロアレイのデータベース化とNGSデータとの複合 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小谷 康斗、今村 亮俊、今町 直登、鈴木 秀幸、鈴木 穣、秋光 信佳、乾 隆、石橋 宰、尾形 善之
  • 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: 2014-11-26
• [学会発表] 菌類P450のデータベース整備とマッシュルームに含まれるP450の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日下 真鈴、尾形 善之、鈴木 秀幸
  • 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] 遺伝子共発現解析ソフト（金平糖Java-GUI）の天然薬物生合成研究への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 萬年 一斗、鈴木 秀幸
  • 学会等名: 第20回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂 一条ホール
  • 年月日: 2014-11-06
• [学会発表] オミックス解析用相関ネットワーク描画ソフト 金平糖Java-GUIの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 萬年一斗、尾形善之、永島良樹、細内敦、柴田大輔、鈴木秀幸
  • 学会等名: 第32回日本植物細胞生物分子生物学会
  • 発表場所: アイーナ（いわて県民情報交流センター）
  • 年月日: 2014-08-21
• [備考] ConfeitoGUIplus
  • URL: http://www.biosupport.kazusa.or.jp/sub_center3/index.php/confeitoguiplus/
• [産業財産権] 相関ネットワーク解析プログラム (2016)
  • 発明者名: 鈴木秀幸、萬年一斗、柴田大輔、尾形善之
  • 権利者名: 鈴木秀幸、萬年一斗、柴田大輔、尾形善之
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-207785
  • 出願年月日: 2016-10-24
• [産業財産権] 相関ネットワークプログラム (2015)
  • 発明者名: 鈴木秀幸、柴田大輔、尾形善之
  • 権利者名: 鈴木秀幸、柴田大輔、尾形善之
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-226403
  • 出願年月日: 2015-11-19