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2021 年度 実績報告書

炎症疾患の代謝アダプテーション

計画研究

研究領域代謝アダプテーションのトランスオミクス解析
研究課題/領域番号 17H06302
研究機関大阪大学

研究代表者

岡田 眞里子  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (10342833)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2022-03-31
キーワードNF-kB / 炎症 / B細胞 / クロマチン / ライブセルイメージング / エンハンサー
研究実績の概要

NF-kB転写因子は、炎症や免疫応答において多様な遺伝子発現制御を担うが、その制御機構は未だ不明な点が多い。そこで、NF-kBに関わる遺伝子発現制御を次世代シーケンスから得られる多様なオミクスデータを定量的に解析することで、NF-kBの機能発現を明らかにすることを試みた。抗BCR抗体で刺激した免疫B細胞のトランスクリプトーム、エピゲノム、一細胞トランスクリプトーム、一細胞エピゲノム(ATAC-seq)の統合オミクス情報解析を進めたところ、NF-kBによる標的遺伝子の発現増強には、スーパーエンハンサーと呼ばれるエンハンサーが集合した領域のクロマチンが幅広く開き、その領域にNF-kB分子が多数結合することが必要なことがわかった。さらに、一細胞ATAC-seqのクロマチン開口領域の相関解析から、抗BCR抗体の細胞刺激によって引き起こされた高次構造の変化に基づくエンハンサー領域におけるDNAコンタクトの多さが、遺伝子発現の細胞間のばらつき(不均一性)を増大させることが示された。このような遺伝子発現の強度や細胞間のばらつきは、典型的なエンハンサーでは、スーパーエンハンサーほど顕著ではなかった。RelA-GFPを用いたライブセルイメージングの結果からは、スーパーエンハンサーが関与する細胞不均一な遺伝子発現には、NF-kBを介した液液相分離(LLPS)が関与することがLLPS阻害剤等の結果から示唆された。一方で、TNF処理した細胞を用いたオミクス解析では、これまで、NF-kBの負の制御因子として知られるIkBが、NF-kBによる発現制御にむしろ正に働くことが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] UCLA(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      UCLA
  • [雑誌論文] A text-based computational framework for patient-specific modeling for classification of cancers2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imoto, Sawa Yamashiro, Mariko Okada
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103944

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Systems approaches to investigate the role of NF-κB signaling in aging2022

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Haga, Mariko Okada
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 479 ページ: 161-183

    • DOI

      10.1042/BCJ20210547.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] IκBα is required for full transcriptional induction of some NFκB-regulated genes in response to TNF in MCF-7 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Minami Ando, Shigeyuki Magi, Masahide Seki, Yutaka Suzuki, Takeya Kasukawa, Diane Lefaudeux, Alexander Hoffmann, Mariko Okada
    • 雑誌名

      NPJ systems biology and applications

      巻: 7 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41540-021-00204-7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cell shape‐based chemical screening reveals an epigenetic network mediated by focal adhesions2021

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Kanazawa, Hiroki Michida, Yuki Uchino, Akari Ishihara, Suxiang Zhang, Sho Tabata, Yutaka Suzuki, Akira Imamoto, Mariko Okada
    • 雑誌名

      The FEBS Journal

      巻: 288 ページ: 5613-5628

    • DOI

      10.1111/febs.15840

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reengineering protein-phosphorylation switches2021

    • 著者名/発表者名
      Boris N Kholodenko, Mariko Okada
    • 雑誌名

      Science

      巻: 373 ページ: 25-26

    • DOI

      10.1126/science.abj5028

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Stratification of cancer patients based on the signaling dynamics.2022

    • 著者名/発表者名
      Mariko Okada
    • 学会等名
      International Symposium on Evolutionary Genomics and Bioinformatics 2022. Co-hosted with the Institute for Protein Research (IPR) , Osaka University
  • [学会発表] A computational platform for mathematical modeling of cancer networks2021

    • 著者名/発表者名
      Mariko Okada
    • 学会等名
      The international Chemical Congress of Pacific Basin
  • [備考] 大阪大学 細胞システム研究室

    • URL

      http://www.protein.osaka-u.ac.jp/cell_systems/index_ja.html

  • [備考] 患者固有モデルpasmopy

    • URL

      https://github.com/okadalabipr/pasmopy

  • [産業財産権] 腫瘍のサブタイプ決定方法及びその応用、並びにサブタイプ決定のための方法2021

    • 発明者名
      井元宏明、山城紗和、岡田眞里子
    • 権利者名
      井元宏明、山城紗和、岡田眞里子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-128753

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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