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2019 年度 実施状況報告書

ゲノム編集が遺伝情報へ及ぼす影響の動的モニタリングを可能とするための基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K06679
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

中村 公亮  国立医薬品食品衛生研究所, 食品部, 室長 (60570926)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードエピゲノム / DNA結合タンパク質 / 動的モニタリング
研究実績の概要

我々が昨年度開発したscChIC-Seq法を用いることで、単一細胞レベルで高感度にヒストン修飾(活性型ヒストン修飾H3K4me3と抑制型ヒストン修飾H3K27me3)を検出することが可能であることが実証された(Ku, Nakamura, et al., Nature Methods, 2019)。本法は、単一細胞の核内でゲノムDNAを新型プローブと反応させ、そのままホルムアルデヒドでタンパク質とDNAを架橋し、免疫沈降法の原理を応用して、特異的なゲノム領域を抽出精製し、得られたDNAを網羅的にシークエンス、得られたシークエンスデータをリファレンスゲノムと照合させることにより、ゲノムの場所を特定する新しい技術である。しかし、シークエンサーに供するサンプルの調製までは技術的なハードルが高く、実験ステップ数が多い。本年度では、このプロトコルの改良と簡略化を重点的におこなった。その結果、改良型scChIC-Seq法として汎用性の向上に結び付いた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

HEK293細胞のゲノムセーフハーバーとして汎用されている領域にCRISPR-Cas9で切断したクローンを作成し、改良型scChIC-Seq法を用いて解析した。ゲノムDNAを編集することで、その何らかの記録がDNA結合タンパク質の様式に残っていることを期待した。scChIC-Seq法の改良をを行う中で、ゲノム編集前後におけるH3K4me3とH3K27me3のエピゲノム修飾パターン並びに、それらのbivalent domain のパターンについて検討などを行うようになり、当初見込んでいたスケジュールと比較すると遅れていることは否めない。

今後の研究の推進方策

scChIC-Seq法をベースとして、方法のさらなる改良、ヒストンエピゲノム修飾の生物学的な意義解明、新規エピゲノム修飾の検討を行っていく。2年目では、既存の試薬等を使用してきた。最終年度ではサンプルの解析を積み重ね、統計的な処理を行い、結果の再現性について引き続き検討を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

2年目では、既存の試薬等を多く使用してきた。最終年度ではサンプルの解析を積み重ね、統計的な処理を行い、結果の再現性について引き続き検討を行っていく。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Development of a novel method for specific detection of genetically modified Atlantic salmon, AquAdvantage, using real-time polymerase chain reaction2020

    • 著者名/発表者名
      Soga Keisuke、Nakamura Kosuke、Ishigaki Takumi、Kimata Shinya、Ohmori Kiyomi、Kishine Masahiro、Mano Junichi、Takabatake Reona、Kitta Kazumi、Nagoya Hiroyuki、Kondo Kazunari
    • 雑誌名

      Food Chemistry

      巻: 305 ページ: 125426~125426

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125426

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Data representing applicability of developed growth hormone 1 (GH1) gene detection method for detecting Atlantic salmon (Salmo salar) at high specificity to processed salmon commodities2019

    • 著者名/発表者名
      Soga Keisuke、Nakamura Kosuke、Ishigaki Takumi、Kimata Shinya、Ohmori Kiyomi、Kishine Masahiro、Mano Junichi、Takabatake Reona、Kitta Kazumi、Nagoya Hiroyuki、Kondo Kazunari
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 27 ページ: 104695~104695

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.dib.2019.104695

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rapid DNA template preparation directly from a rice sample without purification for loop-mediated isothermal amplification (LAMP) of rice genes2019

    • 著者名/発表者名
      Narushima Jumpei、Kimata Shinya、Soga Keisuke、Sugano Yohei、Kishine Masahiro、Takabatake Reona、Mano Junichi、Kitta Kazumi、Kanamaru Shunsuke、Shirakawa Nanami、Kondo Kazunari、Nakamura Kosuke
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 ページ: 670~677

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1701406

    • 査読あり
  • [学会発表] ゲノム編集食品に残留する意図せざるDNA切断の予測・検出法の評価(第2報)2020

    • 著者名/発表者名
      中村公亮、木俣真弥、成島純平、志波優、秋本智、曽我慶介、権藤崇裕、明石良、近藤一成
    • 学会等名
      日本食品化学学会 第26回 総会・学術大会
  • [学会発表] ゲノム編集生物に残留する意図せざるDNA切断の予測・検出法の評価2020

    • 著者名/発表者名
      中村公亮、木俣真弥、成島純平、志波優、秋本智、曽我慶介、権藤崇裕、明石良、近藤一成
    • 学会等名
      日本薬学会 第140年会
  • [学会発表] 2017年中に発表されたゲノム編集イネのオフターゲット効果に関する評価2020

    • 著者名/発表者名
      成島純平、中村公亮、木俣真弥、志波優、秋本智、曽我慶介、権藤崇裕、明石良、近藤一成
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2020年度大会

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公開日: 2021-01-27  

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