情報工学的なデータベース横断解析法に基づく翻訳アレスト配列の全貌解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H03330
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 高橋 広夫 金沢大学, 薬学系, 准教授
• 研究期間 (年度): 2018 – 2020
• キーワード: バイオインフォマティクス / 翻訳アレスト / 非コード領域 / オミックス / 翻訳制御 / データベース横断解析

研究実績の概要

Upstream Open Reading Frame (uORF)は、AUG以外の開始コドンから翻訳が始まる非AUG開始型uORFが存在する。そのような非AUG開始型uORFの中で翻訳アレストを起こすものを同定するために、ESUCAパイプラインを改変して進化的に保存された配列を持つ非AUG開始型uORFを動植物のゲノムから探索した。その結果、そのような非AUG開始型uORFが14個同定された。それらの中から、主要ORFの翻訳制御に関与するものを一過的発現解析により4個同定した。また、胃がん発症機構解明のため、本年度は、高度遺伝子増幅領域内の遺伝子発現がプロモーターのメチル化と関連しているか、メチロームデータとの3層オミクス統合解析を行い、遺伝子の発現量とメチル化の間に、強い相関があることを見出した。遺伝子増幅に伴って過剰発現する遺伝子にはGATA6のような新たながん遺伝子が多く、発現が低下している遺伝子にはGSDMAのようながん抑制遺伝子が含まれていた。これらにより、3層オミクス統合解析によって、腹膜転移性胃がんの増幅遺伝子の全体像が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2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] Comprehensive genome-wide identification of angiosperm upstream ORFs with peptide sequences conserved in various taxonomic ranges using a novel pipeline, ESUCA (2020)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H., Hayashi N., Hiragori Y., Sasaki S., Motomura T., Yamashita Y., Naito S., Takahashi A., Fuse K., Satou K., Endo T., Kojima S., and Onouchi H.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 21 ページ: 260
  • DOI: 10.1186/s12864-020-6662-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Excess sterols disrupt plant cellular activity by inducing stress-responsive gene expression (2020)
  • 著者名/発表者名: Shimada T. L., Yamaguchi K., Shigenobu S., Takahashi H., Murase M., Fukuyoshi S., Hara-Nishimura I.
  • 雑誌名: J. Plant Res.
  • DOI: 10.1007/s10265-020-01181-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Aspergillus terreus High-Itaconic-Acid-Productivity Strain IF06365 (2020)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H., Minami T., Okabe M., Park E. Y., Fujimoto T., Takahashi A., Murase M., Fukuyoshi S., Satou K., Kanamasa S.
  • 雑誌名: Microbiology Resource Announcements
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Efficacy of glutathione inhibitors for the treatment of ARID1A-deficient diffuse-type gastric cancers (2020)
  • 著者名/発表者名: Sasaki M., Chiwaki F., Kuroda T., Komatsu M., Matsusaki K., Kohno T., Sasaki H., Ogiwara H.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 522 ページ: 342-347
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.11.078
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD24 and CK4 are upregulated by SIM2, and are predictive biomarkers for chemoradiotherapy and surgery in esophageal cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Takashima K., Fujii S., Komatsuzaki R., Komatsu M., Takahashi M., Kojima T., Daiko H., Minashi K., Chiwaki F., Muto M., Sasaki H., Yano T.
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 巻: 56 ページ: 835-847
  • DOI: 10.3892/ijo.2020.4963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial SOS genes mucAB/umuDC promote mouse tumours via a miR-145 sponge. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanooka H, Inoue A, Takahashi R-U, Tatsumi K, Fujikawa K, Nagao T, Ishiai M, Fumiko Chiwaki, Aoyagi K, Sasaki H, Ochiya T.
  • 雑誌名: Molecular Cancer Research 巻: 18 ページ: 1271-1277
  • DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-20-0137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Report of the use of patient-derived xenograft models in the development of anticancer drugs in Japan. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tsumura R, Koga Y, Hamada A, Kuwata T, Sasaki H, Doi T, Aikawa K, Ohashi A, Katano I, Ikarashi Y, Ito M, Ochiai A.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 111 ページ: 3386-3394
  • DOI: 10.1111/cas.14564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular network profiling in intestinal- and diffuse-type gastric cancer. (2020)
  • 著者名/発表者名: Tanabe S, Quader S, Ono R, Cabral H, Aoyagi K, Hirose A, Yokozaki H, Sasaki H.
  • 雑誌名: Cancers (Base1) 巻: 12 ページ: 3833-3853
  • DOI: 10.3390/cancers12123833
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exhaustive identification of conserved upstream open reading frames with potential translational regulatory functions from animal genomes (2020)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H., Miyaki S., #Onouchi H., Motomura T., Idesako N., Takahashi A., Murase M., Fukuyoshi S., Endo T., Satou K., Naito S., and Itoh M
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10 ページ: 16289
  • DOI: 10.1038/s41598-020-73307-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exhaustive identification of conserved upstream open reading frames with potential translational regulatory functions from animal genomes. (2020)
  • 著者名/発表者名: Takahashi H, Miyaki S, Onouchi H, Motomura T, Idesako N, Takahashi A, Murase M, Fukuyoshi S, Endo T, Satou K, Naito S, Itoh M.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 10
  • DOI: 10.1038/s41598-020-73307-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The formation of perinucleolar bodies is important for normal leaf development and requires the zinc-finger DNA - binding motif in Arabidopsis ASYMMETRIC LEAVES2 (2020)
  • 著者名/発表者名: Luo L., Ando S., Sakamoto Y., Suzuki T., Takahashi H., Ishibashi N., Kojima S., Kurihara D., Higashiyama T., Yamamoto K., Matsunaga S., Machida C., Sasabe M., Machida Y.
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 101 ページ: 1118-1134
  • DOI: 10.1111/tpj.14579
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ゲノムのジャンク領域における機能領域予測とその実験的検証 (2020)
  • 著者名/発表者名: 本村汰一朗・宮木至道・林憲哉・尾之内均・伊藤素行・高橋広夫
  • 学会等名: 第48回東海ファジィ研究会
• [学会発表] 植物間で保存された翻訳調節に関与する非AUG型uORFのゲノムワイド探索 (2020)
  • 著者名/発表者名: 平郡雄太・高橋広夫・林憲哉・佐々木駿・山下由衣・内藤哲・尾之内均
  • 学会等名: 第61回日本植物生理学会年会
• [学会発表] ヒトゲノムにおける翻訳制御上流ORFのデータベース横断解析による推定と実験的検証 (2020)
  • 著者名/発表者名: 本村汰一朗, 宮木 至道, 伊藤 素行, 尾之内 均, 福吉修一, 高橋 広夫
  • 学会等名: 日本遺伝子学会第92回大会
• [学会発表] 過剰なステロール蓄積が植物の生理機能に与える影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 島田貴士・重信秀治・山口勝司・高橋広夫・福吉修一・上田貴志・西村いくこ
  • 学会等名: 第61回日本植物生理学会年会
• [学会発表] シロイヌナズナのAS2が関わる葉の向背軸分化とAS2の標的遺伝子のDNAメチル化における核小体タンパク質の役割の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 町田千代子・日比野哲紀・三谷恭平・水谷優斗・ヴィアルプラデルシモン・高橋広夫・小島晶子・町田泰則
  • 学会等名: 第61回日本植物生理学会年会
• [学会発表] 上流ORFの新生ペプチドを含む翻訳複合体が細胞内のマグネシウム濃度を感知して翻訳を制御する (2020)
  • 著者名/発表者名: 林憲哉・佐々木駿・平郡雄太・Feng Zhihang・藤原徹・渡部敏裕・町田幸大・今高寛晃・高橋広夫・山下由衣・内藤哲・尾之内均
  • 学会等名: 第61回日本植物生理学会年会
• [学会発表] The Wnt/beta-catenin signaling pathway and its relation to cancer and stem cells、 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田邊思帆里、青柳一彦、Sabina Quader、小野竜一、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • 学会等名: 第2回医薬品毒性機序研究会
• [学会発表] 骨髄由来間葉系幹細胞及び胃がんにおける上皮間葉転換関連分子パスウェイ及びがん幹細胞ネットワーク (2020)
  • 著者名/発表者名: 田邊思帆里、青柳一彦、カーデル サビーナ、カブラル オラシオ、小野竜一、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会総会「Web」
• [学会発表] がん関連 Wnt/beta-cateninシグナルパスウェイに関する有害性発現経路(Adverse Outcome Pathway ; AOP)の開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田邊思帆里、青柳一彦、Sabina Quader、Horacio Cabral、小野竜一、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • 学会等名: 第93回日本薬理学会年会「Web」
• [学会発表] がん及び幹細胞における Wnt/beta-catenin シグナルパスウェイ (2020)
  • 著者名/発表者名: 田邊思帆里、青柳一彦、Sabina Quader、Horacio Cabral、小野竜一、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • 学会等名: 第140回日本薬学会年会「Web」
• [学会発表] CANCER STEM CELL AND EPITHELIAL-MESENCHYMAL TRANSITION-RELATED MOLECULAR NETWORK PROFILING IN MESENCHYMAL STEM CELLS AND GASTRIC CANCER (2020)
  • 著者名/発表者名: Shihori Tanabe, Sabina Quader, Ryuichi Ono, Horacio Cabral, Kazuhiko Aoyagi, Akihiko Hirose, Hiroshi Yokozaki, Hiroki Sasaki
  • 学会等名: ISSCR (International Society for Stem Cell Research) 2020 Annual Meeting, Virtual 「Web」
  • 国際学会
• [学会発表] びまん型胃がん及び腸型胃がんにおけるネットワーク解析による Wnt/beta-cateninシグナルパスウェイ関連 Adverse Outcome Pathway (AOP)の開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田邊思帆里、Sabina Quader、小野竜一、Horacio Cabral、青柳一彦、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • 学会等名: 第10回レギュラトリーサイエンス学会学術大会
• [学会発表] 抗がん剤開発におけるPDXモデルの日本での利用状況 (2020)
  • 著者名/発表者名: 古賀宣勝、津村陵、濱田哲暢、桑田健、佐々木博己、土井俊彦、合川勝二、大橋紹宏、片野いくみ、五十嵐美徳、伊藤守、落合淳志
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術総会「Web」
• [学会発表] ヒト患者由来腹膜転移癌に対する抗がん剤の増殖抑制作用の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 森川崇、柿田実里、本堀佳納、麓美里、原田恵子、榎成憲、片山誠一、松崎圭佑、小松将之、竹下文隆、千脇史子、佐々木博己
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術総会「Web」
• [学会発表] びまん型及び腸型胃がんにおけるRNAウィルス感染分子ネットワーク制御機構の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田邊思帆里、Sabina Quader、小野竜一、Horacio Cabral、青柳一彦、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • 学会等名: 第79回日本癌学会学術総会「Web」
• [学会発表] びまん型及び腸型胃がんにおけるRNAウィルス感染分子ネットワーク制御機構の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田邊思帆里、カデール サビーナ、小野竜一、カブラル オラシオ、青柳一彦、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • 学会等名: 第6回次世代を担う若手のためのレギュラトリーサイエンスフォーラム「Web」
• [学会発表] 分子ネットワークマッピング解析を用いたバイオ疾患プロファイリングによる治療薬ターゲット探索 (2020)
  • 著者名/発表者名: 田邊思帆里、カデール サビーナ、小野竜一、カブラル オラシオ、青柳一彦、広瀬明彦、横崎 宏、佐々木博己
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会年会「Web」
• [備考] 高橋広夫研究室
  • URL: https://www.takahashi-lab.com/