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クロマチン構造が規定する分化時の段階的遺伝子発現制御機構の解明

公募研究

研究領域多様かつ堅牢な細胞形質を支える非ゲノム情報複製機構
研究課題/領域番号 22H04696
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
研究機関九州大学

研究代表者

前原 一満  九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (90726431)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワードクロマチン / マルチオミクス / 単一細胞 / 細胞分化
研究開始時の研究の概要

独自技術であるChIL-seqをベースとした単一細胞エピゲノム―トランスクリプトーム同時計測データの取得と、組合せ論的ホッジ分解を用いた単一細胞データの時間構造推定法を組み合わせ、分化における段階的な遺伝子発現を決定付けるクロマチン構成因子の同定を目指す。まず、一細胞マルチオミクスデータの分化経路解析を行うための計測技術の確立を目指す。さらに、取得したマルチオミクスデータと細胞の分化経路を解析する手法の開発を通し、分化時の段階的な遺伝子発現制御に必要なクロマチン構成因子の同定を目指す。

研究実績の概要

本計画では、独自技術であるChIL-seqをベースとした単一細胞マルチオミクスデータの取得と、組合せ論的ホッジ分解を用いた単一細胞データの時間構造推定法を組み合わせ、分化における段階的な遺伝子発現を決定付けるクロマチン構成因子の同定を目指す。まず、単一細胞マルチオミクスデータの分化経路解析を行うための計測技術の確立を目指す。さらに、取得したマルチオミクスデータと細胞の分化経路を解析する手法の開発を通し、分化時の段階的な遺伝子発現制御に必要なクロマチン構成因子の同定を目指す。マルチオミクス計測の計画については、空間オミクス技術の開発(論文公開予定)および、細胞分化におけるクロマチンのダイナミクスをシングルセル・レベルで解析した(論文投稿中)。またクロマチン分野の共同研究では、ゲノムワイドなヌクレオソーム配置の解析を行い論文発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Genome-wide mapping and cryo-EM structural analyses of the overlapping tri-nucleosome composed of hexasome-hexasome-octasome moieties2024

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Masahiro、Fujii Takeru、Tanaka Hiroki、Maehara Kazumitsu、Morishima Ken、Shimizu Masahiro、Kobayashi Yuki、Nozawa Kayo、Takizawa Yoshimasa、Sugiyama Masaaki、Ohkawa Yasuyuki、Kurumizaka Hitoshi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 7 号: 1 ページ: 61-61

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05694-1

    • 関連する報告書
      2023 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] Photo-isolation chemistry for high-resolution and deep spatial transcriptome with mouse tissue sections2022

    • 著者名/発表者名
      Honda Mizuki、Kimura Ryuichi、Harada Akihito、Maehara Kazumitsu、Tanaka Kaori、Ohkawa Yasuyuki、Oki Shinya
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 3 号: 2 ページ: 101346-101346

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101346

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高次元オミクスデータの形と流れを読み解く技術の開発2024

    • 著者名/発表者名
      前原一満
    • 学会等名
      定量生物学の会 第十一回年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高次元データの幾何情報を保持した遺伝子発現ダイナミクスの解析2023

    • 著者名/発表者名
      前原一満、大川恭行
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ddHodge: Geometry-aware reconstruction of high-dimensional dynamics from single-cell velocity data2023

    • 著者名/発表者名
      Kazumitsu Maehara
    • 学会等名
      Single Cell Genomics Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シングルセルオミクスデータ解析:基礎と応用2023

    • 著者名/発表者名
      前原一満
    • 学会等名
      ACT-Xレクチャー講演
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Geometry-aware high-dimensional vector field reconstruction using Hodge decomposition2023

    • 著者名/発表者名
      Kazumitsu Maehara
    • 学会等名
      10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クロマチンのダイナミクスを明かすオミクス解析技術の開発2023

    • 著者名/発表者名
      前原一満
    • 学会等名
      千葉大学エピゲノム解析セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] データ駆動的な位相図の再構成によるゲノム様式変化の理解2022

    • 著者名/発表者名
      前原一満, 原田哲仁, 藤井健, 大川恭行
    • 学会等名
      第45回分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高感度組織エピゲノム解析手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      前原一満, 原田哲仁, 藤井健, 大川恭行
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一細胞データとホッジ分解による細胞分化を規定するベクトル場の再構築2022

    • 著者名/発表者名
      前原一満
    • 学会等名
      日本数理生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 九州大学 トランスクリプトミクス分野ホームページ

    • URL

      https://tx.bioreg.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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