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タンパク質間相互作用ネットワーク解析によるがん個性の理解

公募研究

研究領域システム的統合理解に基づくがんの先端的診断、治療、予防法の開発
研究課題/領域番号 23134510
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 複合領域
研究機関東京大学

研究代表者

藤森 茂雄  東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (90542241)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードバイオインフォマティクス / タンパク質間相互作用 / 相互作用ドメイン / 相互作用領域 / In vitro virus
研究概要

様々な個性を持つがん細胞をシステムとして理解するためには、個々のがん細胞のタンパク質問相互作用(protein-protein interaction;PPI)ネットワークを大域的かつ正確に把握するためのインタラクトーム解析手法が必要になる。本研究課題では、PPIを効率的に解析できる独自の実験手法(in vitro virus法;IVV法)を有する研究者や、がん細胞のモデル実験系を有する研究者と連携し、実験によるデータとスパコンを活用した新たながんインタラクトーム解析の確立を目指して研究を行なっている。24年度は以下の三点について進展があった:
(1)IVV法と次世代シーケンサの融合技術であるIVV high-throughput sequencing(IVV-HiTSeq)法の開発を行った。IVV法はmRNAディスプレイ技術の一つであり、核酸(mRNA)情報によってタンパク質を解析することが出来る技術であり、代表者らはこの特性を利用して従来困難であった次世代シーケンサによるPPI解析を実現させた。また、PPI検出実験の信頼性および効率が大幅に向上することを確認した。
(2)IVV法は、PPIに加えてタンパク質の「相互作用ドメイン」情報を一度に解析できるインタラクトーム解析技術であるため、がん細胞に起きている異常(DNA変異など)とPPIの関連を詳細に解析するのに適した情報を提供することができる技術である。代表者らは、相互作用ドメイン情報とDNA変異などの各種データを統合し解析するための基盤として、ウェブデータベースの開発を行った。
(3)薬剤耐性の異なる2種類のがん幹細胞について、抗癌剤処理後のインタラクトームおよびトランスクリプトームの経時的な変化の違いを明らかにするため、抗癌剤処理後のRNAを経時的にサンプリングした(0.5-7.5h:1h毎)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

「研究実績の概要」で述べたとおり、24年度は(1)インタラクトームデータを産出するための新たな方法の開発(IVV-HiTSeq法の開発)、(2)産出されるデータを解析するための基盤確立(ウェブデータベースの開発)、(3)データ取得実験に用いるためのサンプルの準備(2種類のがん幹細胞についての抗癌剤処理後のRNAサンプルの取得)を行っており、目的を達成に向けて十分な進展があったといえる。

今後の研究の推進方策

24年度に取得したがん幹細胞のRNAサンプルを用いてマイクロアレイ実験を行い、トランスクリプトームデータを取得する。次に、それらの情報解析の結果から得られた重要な分子群について、IVV-HiTSeq実験のベイトとしてPPI検出実験を行う。得られたPPIネットワークに遺伝子発現情報を重ねあわせ、抗癌剤応答後のインタラクトームの動的変化の細胞による違いをネットワーク特性(中心性、スモールワールド性など)の観点から解析していく。また、IVV-HiTSeq法で得られる相互作用領域情報を利用し、ネットワークに変化を生じさせるがんの変異やスプライスバリアントについても探索を行う。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件) 備考 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Next-generation sequencing coupled with a cell-free display technology for high-throughput production of reliable interactome data2012

    • 著者名/発表者名
      Fujimori S
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 2 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1038/srep00691

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PRD : A protein-RNA interaction database2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Fujimori, Katsuya Hino, Ayumu Saito, Satoru Miyano, Etsuko Miyamoto-Sato
    • 雑誌名

      Bioinformation

      巻: 8(15) 号: 15 ページ: 729-730

    • DOI

      10.6026/97320630008729

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] IRView : a database and viewer for protein interacting regions2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Fujimori, Naoya Hirai, Kazuyo Masuoka, Tomohiro Oshikubo, Tatsuhiro Yamashita, Takanori Washio, Ayumu Saito, Masao Nagasaki, Satoru Miyano, Etsuko Miyamoto-Sato
    • 雑誌名

      Bioinformatics

      巻: 28(14) 号: 14 ページ: 1949-1950

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/bts289

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Interactome analysis using the in vitro virus method and development of the database for protein interacting regions2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Fujimori, Hiroyuki Ohashi, Naoya Hirai, Tomohiro Oshikubo, Tatsuhiro Yamashita, Takanori Washio, Ayumu Saito, Satoru Miyano, Etsuko Miyamoto-Sato
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡(福岡国際会議場・マリンメッセ福岡)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Development of a high-throughput interactome analysis pipeline for understanding cancer stem cell characteristics2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Fujimori, Hiroyuki Ohashi, Yukiko Kawabata, Naoya Hirai, Takatsune Shimizu, Hideyuki Saya, Rui Yamaguchi, Seiya Imoto, Satoru Miyano, Etsuko Miyamoto-Sato
    • 学会等名
      The 19th East Asia Joint Symposium
    • 発表場所
      ソウル(ソウル大学Mokam Hall),韓国
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Towards personal interactomes using a display technology combined with next-generation sequencing2011

    • 著者名/発表者名
      Etsuko Miyamoto-Sato, Shigeo Fujimori, Naoya Hirai, Kazuyo Masuoka
    • 学会等名
      Personal Genomes
    • 発表場所
      Cold Spring Harbor, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A database and viewer for protein interacting regions2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeo Fujimori, Naoya Hirai, Etsuko Miyamoto-Sato
    • 学会等名
      The 9th International Workshop on Advanced Genomics
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] パーソナルゲノム医療に向けたがん幹細胞の理解と制御2011

    • 著者名/発表者名
      宮本悦子, 藤森茂雄, 清水孝恒, 井元清哉, 長崎正朗, 山口類, 平井直也, 増岡和代, 森泰昌, 佐谷秀行, 宮野悟
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質相互作用領域データベース2011

    • 著者名/発表者名
      藤森茂雄, 平井直也, 増岡和代, 斉藤あゆむ, 長崎正朗, 宮野悟, 宮本悦子
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会参会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] がんと幹細胞に共通する機構の解明を目的どした肝細胞がんにおける網羅的なタンパク質間相互作用解析とキー因子の探索2011

    • 著者名/発表者名
      森泰昌, 平井直也, 藤森茂雄, 増岡和代, 宮本悦子
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] In vitro virus法を用いた肝細胞癌における幹細胞関連因子のインタラクトーム解析2011

    • 著者名/発表者名
      平井直也, 藤森茂雄, 森泰昌, 増岡和代, 宮本悦子
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ir.hgc.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://pri.hgc.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ir.hgc.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://pri.hgc.jp/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 標的物質と相互作用するタンパク質の検出方法2011

    • 発明者名
      宮本悦子, 藤森茂雄
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      2011-213424
    • 出願年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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