世界の瞬発系・持久系選手の全ゲノム塩基配列解析による運動能力関連遺伝子の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H01872
• 研究機関: 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)
• 研究代表者: 田中 雅嗣 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 協力研究員 (60155166)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 全ゲノム塩基配列解析 / アスリート / 瞬発系運動能力 / 持久系運動能力

研究実績の概要

本研究の目的は、世界の瞬発系および持久系運動選手のゲノム全領域の塩基配列を次世代シークエンサによって決定し、遺伝子発現制御の特性、遺伝子産物の構造・機能に影響を与えるアミノ酸置換、さらにゲノムの構造変化を網羅的に解析することによって、運動能力に関連する遺伝的素因を解明することにある。骨格筋・血液細胞でのトランスクリプトーム・メタボローム等の解析結果との照合により、骨格筋の代謝的特性ならびに骨格筋・腱の強度に影響を与える多型、呼吸・循環系の適応能力に関連する遺伝的背景を明らかにすることができ、個人の特性に応じた競技種目の選択やトレーニング方法の改善などに役立てることができる。アスローム研究とは、アスリートのためのマルチオミクス研究 “Multi-Omics Studies for Athletes”であり、ゲノム・トランスクリプトーム・エピゲノム・プロテオーム・メタボローム “genome, transcriptome, epigenome, proteome, metabolome”を包括的に解析する。Athlome Project Consortiumは具体的に4つの目標を掲げる。1) 世界の研究拠点の相互協力体制とバイオバンクを構築する。2) 運動能力、トレーニングに対する応答、筋損傷易罹患性に関連する遺伝子多型を発見する。3) 探索的研究から得られた遺伝子マーカーの有用性を検証・確認する。4) 新たに発見された生物学的プロセスを理解するために遺伝子産物の機能解析を行う。
今年度は、イルミナ社のHiSeq X Fiveを用いて、ケニア人7人、エチオピア人8人の長距離選手の全ゲノム塩基配列を決定した。対照群として日本人1人のゲノムを3回解析し、塩基配列決定の再現性を確認した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

過去に集積されたDNAの質が低いため、高度な塩基配列解析に適さないサンプルが含まれていた。

今後の研究の推進方策

保存されているサンプルからのDNAの再抽出、ならびに唾液などサンプルの再採取を行うこととした。来年度には目標とするサンプル数を確保できる見通しとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Exome-wide association study identifies CLEC3B missense variant p.S106G as being associated with extreme longevity in East Asian populations (2017)
  • 著者名/発表者名: Kumpei Tanisawa, Y. Arai, N. Hirose, H. Shimokata, Y. Yamada, H. Kawai, M. Kojima, S. Obuchi, H. Hirano, H. Yoshida, H. Suzuki, Y. Fujiwara, K. Ihara, M. Sugaya, T. Arai, S. Mori, M. Sawabe, N. Sato, M. Muramatsu, M. Higuchi, Y.-W. Liu, Qing-Peng Kong, Masashi Tanaka
  • 雑誌名: J Gerontol A Biol Sci Med Sci 72: 3. 巻: 72 ページ: 309-318
  • DOI: 10.1093/gerona/glw074
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gamma-glutamyltransferase activity in exosomes as a potential marker for prostate cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Kyojiro Kawakami, Yasunori Fujita, Yoko Matsuda, Tomio Arai, Kengo Horie, Koji Kameyama, Taku Kato, Koichi Masunaga, Yutaka Kasuya, Masashi Tanaka, Kosuke Mizutani, Takashi Deguchi, Masafumi Ito
  • 雑誌名: BMC Cancer 巻: in press ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of macrophage capping protein (CAPG) Arg335His polymorphism and cancer susceptibility in the elderly (2017)
  • 著者名/発表者名: Sariya Dechamethakun, Noriko Sato, Shinobu Ikeda, Motoji Sawabe, Seijiro Mori, Yoshiji Yamada, Masashi Tanaka, Masaaki Muramatsu, Tomio Arai
  • 雑誌名: J Gerontol Geriatr Res 巻: 6 ページ: 417
  • DOI: 10.4172/2167-7182.100417
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of TNFSF13, SPATC1L, SLC22A25, and SALL4 as novel susceptibility loci for atrial fibrillation by an exome-wide association study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiji Yamada, Jun Sakuma, Ichiro Takeuchi, Yoshiki Yasukochi, Kimihiko Kato, Mitsutoshi Oguri, Tetsuo Fujimaki, Hideki Horibe, Masaaki Muramatsu, Motoji Sawabe, Yoshinori Fujiwara, Yu Taniguchi, Shuichi Obuchi, Hisashi Kawai, Shoji Shinkai, Seijiro Mori, Tomio Arai, Masashi Tanaka
  • 雑誌名: Mol Med Rep 巻: (in press) ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of eight genetic variants as novel determinants of dyslipidemia in Japanese by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiji Yamada, Jun Sakuma, Ichiro Takeuchi, Yoshiki Yasukochi, Kimihiko Kato, Mitsutoshi Oguri, Tetsuo Fujimaki, Hideki Horibe, Masaaki Muramatsu, Motoji Sawabe, Yoshinori Fujiwara, Yu Taniguchi, Shuichi Obuchi, Hisashi Kawai, Shoji Shinkai, Seijiro Mori, Tomio Arai, Masashi Tanaka
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: (in press) ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of polymorphisms in 12q24.1, ACAD10, and BRAP as novel genetic determinants of blood pressure in Japanese by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiji Yamada, Jun Sakuma, Ichiro Takeuchi, Yoshiki Yasukochi, Kimihiko Kato, Mitsutoshi Oguri, Tetsuo Fujimaki, Hideki Horibe, Masaaki Muramatsu, Motoji Sawabe, Yoshinori Fujiwara, Yu Taniguchi, Shuichi Obuchi, Hisashi Kawai, Shoji Shinkai, Seijiro Mori, Tomio Arai, Masashi Tanaka
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: (in press) ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of six polymorphisms as novel susceptibility loci for ischemic or hemorrhagic stroke by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiji Yamada, Jun Sakuma, Ichiro Takeuchi, Yoshiki Yasukochi, Kimihiko Kato, Mitsutoshi Oguri, Tetsuo Fujimaki, Hideki Horibe, Masaaki Muramatsu, Motoji Sawabe, Yoshinori Fujiwara, Yu Taniguchi, Shuichi Obuchi, Hisashi Kawai, Shoji Shinkai, Seijiro Mori, Tomio Arai, Masashi Tanaka
  • 雑誌名: Int J Mol Med 巻: (in press) ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of rs7350481 at chromosome 11q23.3 as a novel susceptibility locus for metabolic syndrome in Japanese individuals by an exome-wide association study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiji Yamada, Jun Sakuma, Ichiro Takeuchi, Yoshiki Yasukochi, Kimihiko Kato, Mitsutoshi Oguri, Tetsuo Fujimaki, Hideki Horibe, Masaaki Muramatsu, Motoji Sawabe, Yoshinori Fujiwara, Yu Taniguchi, Shuichi Obuchi, Hisashi Kawai, Shoji Shinkai, Seijiro Mori, Tomio Arai, Masashi Tanaka
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: (in press) ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of C21orf59 and ATG2A as novel determinants of renal function-related traits in Japanese individuals by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiji Yamada, Jun Sakuma, Ichiro Takeuchi, Yoshiki Yasukochi, Kimihiko Kato, Mitsutoshi Oguri, Tetsuo Fujimaki, Hideki Horibe, Masaaki Muramatsu, Motoji Sawabe, Yoshinori Fujiwara, Yu Taniguchi, Shuichi Obuchi, Hisashi Kawai, Shoji Shinkai, Seijiro Mori, Tomio Arai, Masashi Tanaka
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: (in press) ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of STXBP2 as a novel susceptibility locus for myocardial infarction in Japanese individuals by an exome-wide association study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiji Yamada, Jun Sakuma, Ichiro Takeuchi, Yoshiki Yasukochi, Kimihiko Kato, Mitsutoshi Oguri, Tetsuo Fujimaki, Hideki Horibe, Masaaki Muramatsu, Motoji Sawabe, Yoshinori Fujiwara, Yu Taniguchi, Shuichi Obuchi, Hisashi Kawai, Shoji Shinkai, Seijiro Mori, Tomio Arai, Masashi Tanaka
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: (in press) ページ: －
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of EGFLAM, SPATC1L, and RNASE13 as novel susceptibility loci for aortic aneurysm in Japanese individuals by exome-wide association studies (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiji Yamada, Jun Sakuma, Ichiro Takeuchi, Yoshiki Yasukochi, Kimihiko Kato, Mitsutoshi Oguri, Tetsuo Fujimaki, Hideki Horibe, Masaaki Muramatsu, Motoji Sawabe, Yoshinori Fujiwara, Yu Taniguchi, Shuichi Obuchi, Hisashi Kawai, Shoji Shinkai, Seijiro Mori, Tomio Arai, Masashi Tanaka
  • 雑誌名: Int J Mol Med 巻: 39 ページ: 1091-1100
  • DOI: 10.3892/ijmm.2017.2927
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gene-exercise interactions in the development of cardiometabolic diseases (2016)
  • 著者名/発表者名: Kumpei Tanisawa, Masashi Tanaka, Mitsuru Higuchi
  • 雑誌名: J Phys Fitness Sports Med 巻: 5 ページ: 25-36
  • DOI: 10.7600/jpfsm.5.25
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of non-synonymous variants in WIPF3 and LIPA genes with abdominal aortic aneurysm: an autopsy study (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuko Maeda, Noriko Sato, Makiko Naka-Mieno, Seijiro Mori, Tomio Arai, Masashi Tanaka, Masaaki Muramatsu, Motoji Sawabe
  • 雑誌名: J Geriatr Cardiol 巻: 13 ページ: 960-967
  • DOI: 10.11909/j.issn.1671-5411.2016.12.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Secreted growth differentiation factor 15 as a potential biomarker for mitochondrial dysfunctions in aging and age-related disorders (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Fujita, Yu Taniguchi, Shoji Shinkai, Masashi Tanaka, Masafumi Ito
  • 雑誌名: Geriatr Gerontol Int 巻: 16 Suppl 1 ページ: 17-29
  • DOI: 10.1111/ggi.12724
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Advancing sports and exercise genomics: moving from hypothesis-driven single study approaches to large multi-omics collaborative science (2016)
  • 著者名/発表者名: Masashi Tanaka, Guan Wang, Yannis P Pitsiladis
  • 雑誌名: Physiol Genomics 巻: 48 ページ: 173-174
  • DOI: 10.1152/physiolgenomics.00009.2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] STED super-resolution imaging of mitochondria labeled with TMRM in living cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaya Ishigaki, Masumi Iketani, Maki Sugaya, Mayumi Takahashi, Masashi Tanaka, Seisuke Hattori, Ikuroh Ohsawa
  • 雑誌名: Mitochondrion 巻: 28 ページ: 79-87
  • DOI: 10.1016/j.mito.2016.03.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Athlome Project Consortium: a concerted effort to discover genomic and other "omic" markers of athletic performance (2016)
  • 著者名/発表者名: Yannis P Pitsiladis, Masashi Tanaka, Nir Eynon, Claude Bouchard, Kathryn N North, Alun G Williams, Malcolm Collins, Colin N Moran, Steven L Britton, Noriyuki Fuku, Euan A Ashley, Vassilis Klissouras, Alejandro Lucia, Ildus I Ahmetov, Eco de Geus, Mohammed Alsayrafi
  • 雑誌名: Physiol Genomics 巻: 48 ページ: 183-190
  • DOI: doi: 10.1152/physiolgenomics.00105.2015
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] An Initiative for Whole Genome Sequencing of Elite Athletes (2016)
  • 著者名/発表者名: Masashi Tanaka
  • 学会等名: International Federation of Sports Medicine 34th WORLD CONGRESS OF SPORTS MEDICINE
  • 発表場所: Ljubljana, Slovenia
  • 年月日: 2016-10-02 – 2016-10-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The 1000 Athlomes Project: An Initiative for Whole Genome Sequencing of Elite Athletes (2016)
  • 著者名/発表者名: Masashi Tanaka
  • 学会等名: International Convention on Science, Education and Medicine in Sport (ICSEMIS)
  • 発表場所: Santos, Brazil
  • 年月日: 2016-08-31 – 2016-08-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] テキスト健康科学 「遺伝と健康」 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中雅嗣
  • 総ページ数: 37-49
  • 出版者: 南江堂
• [備考] Human Mitochondrial Genome Polymorphism Database
  • URL: http://mtsnp.tmig.or.jp/mtsnp/index_e.shtml