認知機能におけるエピジェネティクスの役割とその臨床応用性

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12F02422
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 戸田 達史 神戸大学, 医学研究科, 教授 (30262025)
• 研究分担者: CHA Pei Chieng 神戸大学, 医学研究科, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 一般認知機能ｇ / エピジェネティック / 次世代シーケンサー / Methylation Sequencing / ＤＮＡメチル化 / Enrichment analysis / 蛋白質間相互作用データーベース / 創薬データーベース

研究実績の概要

本研究は、一般認知機能ｇを制御する遺伝子と遺伝子ネットワークのエピジェネティックなメカニズムを解明することを目的に行っている。これまでに、41匹の近交系マウスの行動解析および網羅的な遺伝子発現解析やネットワーク解析より、一般認知機能ｇを制御すると考えられる遺伝子ネットワークを同定した。さらに、それらの遺伝子と遺伝子ネットワークのエピジェネティックな発現メカニズムを解明するために、次世代シーケンサーを使ったMethylation sequencingでマウスの脳全体のDNAメチル化の検討を行った。
現在、メチル化DNA領域のシーケンス解析を行って、認知機能の高いマウスと低いマウスそれぞれに特異的なメチル化DNA領域を同定し、さらにそのメチル化パターンの違いによる遺伝子発現の差が一般認知機能gにどのような影響を与えるのかを検討している。
一方、一般認知機能gを制御するとして同定した遺伝子が、認知機能に異常を示す疾患の病態に関係しているかどうかを検討するために、その中から一般認知機能gと関連の強いトップ100遺伝子を選んだ。蛋白質間相互作用データベース (PINA PPI network) に基づいて、トップ100遺伝子と既知の認知機能関連遺伝子、または認知機能に異常を示す疾患（精神遅滞、自閉症、パーキンソン病、アルツハイマー型認知症、レット症候群、統合失調症）の関連候補遺伝子との、蛋白質間相互作用を介したつながりをEnrichment analysis (Nature 506:376-81) によって網羅的に検討した。その結果、トップ100遺伝子とそれらに関連することが知られている蛋白質には、既知の認知機能関連遺伝子、精神遅滞、自閉症、パーキンソン病とアルツハイマー型認知症の関連候補遺伝子が有意に多く含まれていることがわかった。
Enrichment analysisにより、一般認知機能gと上記疾患との共通候補遺伝子および経路が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Fukutin is prerequisite to ameliorate muscular dystrophic phenotype by myofiber-selective LARGE expression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohtsuka Y, Kanagawa M, Yu CC, Ito C, Chiyo T, Kobayashi K, Okada T, Takeda S’I, Toda T.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 5 ページ: 8316
  • DOI: 10.1038/srep08316
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A de novo mutation of the MYH7 gene in a large Chinese family with autosomal dominant myopathy (2015)
  • 著者名/発表者名: Oda T, Xiong H, Kobayashi K, Wang S, Satake W, Jiao H, Yang Y, Cha PC, Hayashi Y, Nishino I, Suzuki Y, Sugano S, Wu X, Toda T.
  • 雑誌名: Human Genome Variation 巻: 2 ページ: 15022
  • DOI: 10.1038/hgv.2015.22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Genes regulated by epigenetic mechanisms in determining general intelligence (g) are over-represented in disorders that affect cognition. (2014)
  • 著者名/発表者名: Cha PC, Kobayashi K, Yuko A, Takao K, Miyakawa T, Toda T.
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan.
  • 発表場所: Yokohama, Japan.
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] Genes regulated by epigenetic mechanisms in determining general intelligence (g) are over-represented in disorders that affect cognition. (2014)
  • 著者名/発表者名: Cha PC, Kobayashi K, Yuko A, Takao K, Miyakawa T, Toda T.
  • 学会等名: The 59th Annual Meeting of The Japanese Society of Human Genetics.
  • 発表場所: Tokyo, Japan.
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-22
• [学会発表] Genes regulated by epigenetic mechanisms in determining general intelligence (g) are over-represented in disorders that affect cognition. (2014)
  • 著者名/発表者名: Cha PC, Kobayashi K, Yuko A, Takao K, Miyakawa T, Toda T.
  • 学会等名: The 64th Annual Meeting of The American Society of Human Genetics.
  • 発表場所: San Diego, California, USA.
  • 年月日: 2014-10-18 – 2014-10-22
• [学会発表] A de novo mutation of the MYH7 gene in a large Chinese family with autosomal dominant myopathy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toda T, Xiong H, Oda T, Kobayashi K, Wang S, Satake W, Jiao H, Yang Y, Suzuki Y, Sugano S, Wu X.
  • 学会等名: The 19th International Congress of the World Muscle Society.
  • 発表場所: Berlin, Germany.
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-11
• [備考] 神戸大学大学院 医学研究科 生理学・細胞生物学講座 分子脳科学分野
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/clgene/