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疾患と相関する進化的に保存された機能性非コード領域の情報工学的網羅探索法の開発

公募研究

研究領域ゲノムを支える非コードDNA領域の機能
研究課題/領域番号 26114703
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
研究機関千葉大学

研究代表者

高橋 広夫  千葉大学, 園芸学研究科, 准教授 (30454367)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード生体生命情報学 / ゲノム / 情報工学
研究実績の概要

本研究は植物で可能だった解析(の拡張法)をヒトをはじめとした様々な生物に適用するための方法論の開発、それを利用した多型、病態との関連性の解析であり、大きく(1)機能性非コード領域同定の方法論の開発、(2)規則性抽出、(3)非コード領域と疾患との関連解析からなる。平成26年度は、方法論の開発(1)を行い、続く、平成27年度は、方法論を実装したプロトタイププログラムを完成させた。実装にあたり、期待通り、ヒトゲノムにも応用可能なことが分かり、新機能性分子の候補もあがってきたが、一方で方法論として確立するには、データベースのデータクレンジング手法の開発が重要なことが判明し、簡易的なデータクレンジング機能を新手法に追加した。また、平成26年度に、植物界で、保存された非コード領域上ペプチド配列を、実験的に破壊し、機能を有することを証明した成果について、平成27年度に論文として発表することができた。さらに、動植物ゲノムに保存された非コード領域を俯瞰することで、非コード領域の保存性は、狭い種間のみに留まっており、広い種にわたって保存されているものは、ごくわずかであることが判明した。その中でも、脊椎動物間で、広く保存されていた数個の非コード領域上ペプチド配列(uORFペプチド)に注目をした。この中には、代謝、エピゲノム制御、がんの発生、および、疾患に関わるタンパク質の上流非翻訳領域に、uORFとして進化的保存されていた。実験的な機能検証としてCMV/SV40とLucの間にWt uORF/Mut uORFを挿入したベクターを作製し、一過性発現系で機能を調べた。結果として、予備実験的ながら、再現性よくuORFの翻訳制御機能が確認できた。これらの非コードuORFが、代謝、エピゲノム制御、がんの発生、および、疾患に関わるタンパク質の翻訳制御を行っている可能性は高いと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Is chloroplastic class IIA aldolase a marine enzyme?2016

    • 著者名/発表者名
      Miyasaka H., Ogata T., Tanaka S., Ohama T., Kano S., Fujiwara K., Hayashi S., Yamamoto S., Takahashi H., Matsuura H., and Hirata K.
    • 雑誌名

      ISME J

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 2767-2772

    • DOI

      10.1038/ismej.2016.52

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlated expression levels of endothelin receptor B and Plexin C1 in melanoma2015

    • 著者名/発表者名
      Kumasaka M. Y., Yajima I., Iida M., Takahashi H., Inoue Y., Fukushima S., Ihn H., Takeda K., Naito Y., Yoshikawa T. and Kato M.
    • 雑誌名

      Am. J. Cancer Res.

      巻: 5 ページ: 1117-1123

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High expression of EVI1 and MEL1 is a compelling poor prognostic marker of pediatric AML.2015

    • 著者名/発表者名
      Jo A, Mitani S, Shiba N, Hayashi Y, Hara Y, Takahashi H, Tsukimoto I, Tawa A, Horibe K, Tomizawa D, Taga T, Adachi S, Yoshida T, Ichikawa H
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 29 号: 5 ページ: 1067-1083

    • DOI

      10.1038/leu.2015.5

    • 関連する報告書
      2015 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] An upstream open reading frame represses expression of a tomato homologue of Arabidopsis <i>ANAC096</i>, a NAC domain transcription factor gene, in a peptide sequence-dependent manner2015

    • 著者名/発表者名
      Noh A. L., Watanabe S., Takahashi H., Naito S., and Onouchi H.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 32 号: 2 ページ: 157-163

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.15.0519a

    • NAID

      130005085991

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction of possible integrated predictive index based on EGFR and ANXA3 polymorphisms for chemotherapy response in fluoropyrimidine-treated Japanese gastric cancer patients using a bioinformatic method2015

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H., Kaniwa N., Saito Y., Sai K., Hamaguchi T., Shirao K., Shimada Y., Matsumura Y., Ohtsu A., Yoshino T., Doi T., Takahashi A., Odaka Y., Okuyama M., Sawada J., Sakamoto H., and Yoshida T.
    • 雑誌名

      BMC Cancer

      巻: 15 号: 1 ページ: 718-718

    • DOI

      10.1186/s12885-015-1721-z

    • 関連する報告書
      2015 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 complex of ASYMMETRIC LEAVES (AS) proteins plays a central role in antagonistic interactions of genes for leaf polarity specification in Arabidopsis2015

    • 著者名/発表者名
      Machida C., Nakagawa A., Kojima S. and Machida Y.
    • 雑誌名

      WIREs Developmental Biology

      巻: 4 号: 6 ページ: 655-671

    • DOI

      10.1002/wdev.196

    • 関連する報告書
      2015 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] Identification of novel Arabidopsis thaliana upstream open reading frames that control expression of the main coding sequences in a peptide sequence-dependent manner.2015

    • 著者名/発表者名
      Ebina I, Takemoto-Tsutsumi M, Watanabe S, Koyama H, Endo Y, Kimata K, Igarashi T, Murakami K, Kudo R, Ohsumi A, Noh AL, Takahashi H, Naito S, Onouchi H
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Research

      巻: 43 号: 3 ページ: 1562-1576

    • DOI

      10.1093/nar/gkv018

    • 関連する報告書
      2014 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] Application of a combination of a knowledge-based algorithm and 2-stage screening to hypothesis-free genomic data on irinotecan-treated patients for identification of a candidate single nucleotide polymorphism related to an adverse effect2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H., Sai K., Saito Y., Kaniwa N., Matsumura Y., Hamaguchi T., Shimada Y., Ohtsu A., Yoshino T., Doi T., Okuda H., Ichinohe R., Takahashi A., Doi A., Odaka Y., Okuyama M., Saijo N., Sawada J., Sakamoto H., and Yoshida T.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 9 号: 8 ページ: e105160-e105160

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0105160

    • 関連する報告書
      2014 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] Analysis of gene expression profiles of soft tissue sarcoma using a combination of knowledge-based filtering with integration of multiple statistics2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi A., Nakayama R., Ishibashi N., Doi A., Ichinohe R., Ikuyo Y., Takahashi T., Marui S., Yasuhara K., Nakamura T., Sugita S., Sakamoto H., Yoshida T., Hasegawa T., and Takahashi H.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 9 号: 9 ページ: e106801-e106801

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0106801

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] リボソームアレストを引き起こす被子植物uORFの探索2016

    • 著者名/発表者名
      林憲哉・高橋広夫・内藤哲・尾之内均
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸性確立におけるAS1・AS2-ETT経路を介したサイトカイニン生合成制御の解析2016

    • 著者名/発表者名
      小島晶子・石橋奈々子・香田佳那・小嶋美紀子・高橋広夫・中川彩美・榊原均・町田泰則・町田千代子
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸形成におけるエピジェネティックレギュレーターAS1-AS2とTOP1αの役割の解明2016

    • 著者名/発表者名
      中川彩美・ヴィアループラデル シモン・高橋広夫・小島晶子・町田泰則・町田千代子
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのAS1・AS2-ETT 経路を介した葉の発生・分化におけるAtIPT3とその相同遺伝子の解析2016

    • 著者名/発表者名
      香田佳那・石橋奈々子・小嶋美紀子・中川彩美・高橋広夫・榊原均・町田泰則・町田千代子・小島晶子
    • 学会等名
      日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 知識ベース手法と統計手法の組み合わせに基づく方法論の開発と臨床データ解析への応用2015

    • 著者名/発表者名
      高橋広夫・坂本裕美・吉田輝彦
    • 学会等名
      化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 植物オミックス解析におけるデータクレンジングとデータマイニング -葉の発生分化機構解明への応用-2015

    • 著者名/発表者名
      高橋広夫・小島晶子・中川彩美・町田泰則・町田千代子
    • 学会等名
      日本植物学会大会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸性確立におけるAtIPT3の解析2015

    • 著者名/発表者名
      小島晶子・石橋奈々子・香田佳那・小嶋美紀子・高橋広夫・榊原均・町田泰則・町田千代子
    • 学会等名
      日本植物学会大会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ケミカルバイオロジーによるシロイヌナズナの葉の向背軸性の確立におけるAS1-AS2と共に働く因子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      中川彩美・高橋広夫・伊藤卓馬・小島晶子・町田泰則・町田千代子
    • 学会等名
      日本植物学会大会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の軸形成におけるAS1-AS2-ETT 経路の役割2015

    • 著者名/発表者名
      町田千代子・中川彩美・高橋広夫・玉井元樹・小島晶子・町田泰則
    • 学会等名
      日本植物学会大会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのAS1・AS2-ETT経路を介した葉の発生・分化におけるIPT3とその相同遺伝子の解析2015

    • 著者名/発表者名
      香田佳那・石橋奈々子・小嶋美紀子・中川彩美・高橋広夫・榊原均・町田泰則・町田千代子・小島晶子
    • 学会等名
      日本植物学会大会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Bioinformatic identification method of evolutional ranges for potential functional non-coding molecules on genomes2015

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H., Takahashi A., Hayashi N., Satoshi N., Onouchi H.
    • 学会等名
      Non-coding DNA and Chromosomal Integrity -toward the finding of Intermeres-
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center (Awaji, Japan)
    • 年月日
      2015-08-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical genetic analyses infer that AS1-AS2 protects developing leaves from camptothecin influence by repressing ARF3 and KRP52015

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa A., Takahashi H., Kojima S., Machida Y. and Machida C.
    • 学会等名
      FASEB Science Research Conferences (SRC) Mechanisms in Plant Development
    • 発表場所
      Vermont Academy (Saxtons River, VT USA)
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 翻訳制御に関わる種間保存性uORFペプチドの網羅的探索・進化保存性評価手法の開発と動植物ゲノムへの応用2015

    • 著者名/発表者名
      高橋広夫・高橋アンナ・林憲哉・内藤哲・尾之内均
    • 学会等名
      日本RNA学会年会
    • 発表場所
      ホテルライフォート札幌(札幌市)
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Bioinformatic identification method of evolutional ranges for potential functional molecules on genomes2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H., Takahashi A., Takemoto M., Ebina I., Kimata K., Igarashi T., Kudo R., Osumi A., Naito S., and Onouchi H.
    • 学会等名
      The Problem of the Origin of Life
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of gene expression profiles of soft tissue sarcoma using a combined method of knowledge-based filtering and integration of multiple statistics2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H., Takahashi A.
    • 学会等名
      Computational Models in Biology and Medicine 2014
    • 発表場所
      Cologne, Germany
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Knowledge-based bioinformatic analyses of microarrays predict that epigenetic regulator AS1-AS2 controls cell division through ETTIN in leaf adaxial-abaxial patterning2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H., Nakagawa A., Ishibashi N., Kojima S., Machida Y., and Machida C.
    • 学会等名
      25th International Conference on Arabidopsis Research - ICAR2014
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Chemical genetic analyses infer that AS1-AS2 controls cell division through ETTIN in leaf adaxial-abaxial and medio-lateral patterning2014

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa A., Takahashi H., Ito T., Kojima S., Machida Y., and Machida C.
    • 学会等名
      25th International Conference on Arabidopsis Research - ICAR2014
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ASYMMETRIC LEAVES1 (AS1) and AS2 regulate the expression of AtIPT3 through AUXIN RESPONSE FACTOR3 / ETTIN function during leaf development in Arabidopsis thaliana2014

    • 著者名/発表者名
      Kojima S., Takahashi H., Ishibashi N., Handayani A., Matsumura Y., Machida Y., and Machida C.
    • 学会等名
      Auxins and Cytokinins in Plant Development-ACPD2014
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] AS2 and BOB1 synergistically regulate cytokinin levels and the establishment of leaf adaxial-abaxial polarity through the ETT/ARF3-IPT3 pathway in Arabidopsis thaliana2014

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi N., Kojima S., Kojima M., Sakakibara H., Takahashi H., Machida C., and Machida Y.
    • 学会等名
      Auxins and Cytokinins in Plant Development-ACPD2014
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 扁平上皮がんに対する化学放射線療法の有効性を評価するための方法2015

    • 発明者名
      佐々木博己・青柳一彦・高橋広夫
    • 権利者名
      佐々木博己・青柳一彦・高橋広夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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