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染色体機能ドメイン制御の可塑性とその意義

公募研究

研究領域染色体オーケストレーションシステム
研究課題/領域番号 16H01405
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関三重大学

研究代表者

竹林 慎一郎  三重大学, 医学系研究科, 講師 (50392022)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード単一細胞 / DNA複製ドメイン / 哺乳類染色体 / 染色体 / 機能ドメイン / DNA複製 / ゲノム
研究実績の概要

本研究は、最近申請者が開発した染色体複製ドメイン構造を単一細胞で、かつゲノムワイドに調べることができる新しい手法(scRepli-seq法)を用いて、これまでアプローチが困難であった個々の細胞レベルでの染色体構造制御を明らかにすることを目指している。最終的には、そのような制御を生み出すメカニズム解明にむけた基盤情報を当該研究分野に提示することを目標としている。本年度は、昨年度に引き続きマウスES細胞および神経前駆細胞からデータを収集した。また、scRepli-seq法のプロトコール改良を進め、SNP情報を利用して単一細胞内の父方と母方由来染色体を区別した解析系や、より低コストで実験を行える系を確立した。さらに収集したデータの解析パイプラインの確立を進めた。染色体ドメイン構造の安定性を定量的に再評価したところ、昨年度に得られた結果(大部分の複製ドメイン構造は個々の細胞レベルで非常に安定に形成されている)に加えて、これまでの解析では気付かなかったドメイン構造制御の特徴が明らかになった。具体的には、1)細胞分化の過程で構造変化を起こす染色体ドメインは、未分化状態の細胞では構造的に不安定な傾向がある、2)この不安定性は、細胞が分化すると消失する、ということが明らかとなった。細胞分化状態と染色体構造制御の関係を示す非常に興味深い結果である。現在、これらの知見を取りまとめて論文として投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] New College of Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] New College of Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Correlation between Histone Acetylation and Expression of Notch1 in Human Lung Carcinoma and Its Possible Role in Combined Small Cell Lung Carcinoma.2017

    • 著者名/発表者名
      Hassan, W., Takebayashi, S. I., Abdalla, M. O., Fujino, K., Kudoh, S., Motooka, Y., Sato, Y., Naito, Y., Higaki, K., Wakimoto, J., Okada, S., Nakao, M., Ishikawa, Y., and Ito, T.
    • 雑誌名

      Lab. Invest.

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 913-921

    • DOI

      10.1038/labinvest.2017.36

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Anatomy of Mammalian Replication Domains.2017

    • 著者名/発表者名
      Takebayashi, S., Ogata, M., and Okumura, K.
    • 雑誌名

      Genes (Basel)

      巻: 8 号: 4 ページ: 110-110

    • DOI

      10.3390/genes8040110

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The SETD8/PR-Set7 Methyltransferase Functions as a Barrier to Prevent Senescence-Associated Metabolic Remodeling.2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, H., Takebayashi S. I., Sakamoto, A., Igata, T., Nakatsu, Y., Saitoh, N., Hino, S., and Nakao, M.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 18 号: 9 ページ: 2148-2161

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.02.021

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct Visualization of DNA Replication Dynamics in Zebrafish Cells. Zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Kuriya, K., Higashiyama, E., Avsar-Ban, E., Tamaru, Y., Ogata, S., Takebayashi, S., Ogata, M., Okumura, K.
    • 雑誌名

      Zebrafish

      巻: 12 号: 5 ページ: 432-439

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1141039

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] DNAメチル化酵素が哺乳類の染色体DNA複製制御に果たす役割2018

    • 著者名/発表者名
      竹林慎一郎
    • 学会等名
      第12回エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類の染色体構造変化を単一細胞で網羅的に解析する2018

    • 著者名/発表者名
      竹林慎一郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mapping replication domains genome-wide in single mammalian cells2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Takebayashi
    • 学会等名
      KEY Forum: The 3rd International Symposium on Stem Cell Traits and Developmental Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類染色体複製ドメイン構造の単一細胞レベルでの解析2017

    • 著者名/発表者名
      竹林慎一郎
    • 学会等名
      第35回染色体ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 哺乳類染色体複製ドメイン構造を単一細胞レベルで解析できるscRepli-seq法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      竹林慎一郎
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mapping replication domains genome-wide in single mammalian cells2017

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Takebayashi
    • 学会等名
      Genome Architecture in Cell Fate & Disease, Gordon Research Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 哺乳類染色体複製ドメイン構造の単一細胞レベルでの解析2017

    • 著者名/発表者名
      竹林慎一郎
    • 学会等名
      第11回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類染色体複製ドメイン構造の単一細胞レベルでの解析2016

    • 著者名/発表者名
      竹林 慎一郎、柴田 隆豊、渡邉華穂、緒方 進、奥村 克純 、緒方 正人
    • 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(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Mapping replication domains genome-wide in single mammalian cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Takebayashi, Takahiro Shibata, Kaho Watanabe, Katsuzumi Okumura, Masato Ogata
    • 学会等名
      The 10th 3R Symposium
    • 発表場所
      Hotel Ichihata (Matsue City, Shimane)
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞老化におけるRB依存的な代謝調節2016

    • 著者名/発表者名
      竹林慎一郎
    • 学会等名
      第4回がんと代謝研究会
    • 発表場所
      鹿児島県民交流センター(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2016-07-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ培養細胞及び初期胚を用いたDNA複製に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      栗谷健志、東山恵理子、アヴシャル恵理子、緒方進、竹林慎一郎、緒方正人、田丸浩、奥村克純
    • 学会等名
      第80回日本生化学会中部支部例会
    • 発表場所
      三重大学講堂(三重県津市)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 脂肪前駆細胞分化前に起こるDNA複製の意義2016

    • 著者名/発表者名
      大河内七海、竹林慎一郎、緒方正人、緒方進、奥村克純
    • 学会等名
      第80回日本生化学会中部支部例会
    • 発表場所
      三重大学講堂(三重県津市)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヘミメチル化DNAが誘導するDNA損傷メカニズムに関する研究 ―DNAメチル化酵素KOマウスES細胞を用いた検証-2016

    • 著者名/発表者名
      服部楓、竹林慎一郎、柴田隆豊、緒方進、緒方正人、奥村克純
    • 学会等名
      第80回日本生化学会中部支部例会
    • 発表場所
      三重大学講堂(三重県津市)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DNA複製の進行におけるヘミメチル化DNA結合タンパク質の影響 -In vitro複製再構成系を用いた解析-2016

    • 著者名/発表者名
      内田有香、竹林慎一郎、緒方正人、緒方進、奥村克純
    • 学会等名
      第80回日本生化学会中部支部例会
    • 発表場所
      三重大学講堂(三重県津市)
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-02-28  

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