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2023 年度 実績報告書

肝臓筋肉連関による糖投与後代謝制御及び肥満による制御障害のトランスオミクス解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K16349
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

小鍛治 俊也  奈良先端科学技術大学院大学, データ駆動型サイエンス創造センター, 助教 (80822551)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードトランスオミクス / 臓器連関 / 肥満 / インスリン / マルチオミクス
研究実績の概要

肥満は、複数の臓器における代謝制御に基づく臓器間代謝サイクルを乱し、食後高血糖や2型糖尿病などの代謝疾患を引き起こします。臓器代謝はDNA・RNA・タンパク質・代謝物の各オミクス階層にまたがるトランスオミクスネットワークにより制御されており、まだその全貌は明らかにされていません。本研究では、糖投与後の野生型 (WT)マウスとレプチン欠損肥満(ob/ob)マウスそれぞれについて、肝臓と骨格筋の代謝制御ネットワークを構築し、これらを統合することにより肝臓筋肉連関トランスオミクスネットワークの構築を試みました。
本年度は、筋肉と肝臓の糖応答トランスオミクスネットワークの統合解析を進めました。Metabolic Atlasデータベースよりマウスの代謝マップを取得し、発現量オミクスデータと代謝酵素及び輸送体の紐づけを行うことで、食後に血液とのやり取りが活発な代謝物を同定しました。食後に変化する代謝物リストと代謝酵素/輸送体リストを用いて自動的に活性化/不活性化された臓器間代謝サイクルを自動的に探索するアルゴリズムの開発を進めました。またプログラミングの知識が少なくてもトランスオミクスネットワークの構築ができるよう操作が簡易なWebベースのトランスオミクス解析ツールの開発も進めました。
研究期間全体を通した成果としては、筋肉の糖応答トランスオミクスネットワークに関する論文を中心に7本の関連論文を発表することができました。研究筋肉と肝臓の糖応答ネットワークの解析結果はまとまり次第論文として発表する予定です。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023

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 3件)

  • [雑誌論文] Trans-omic analysis reveals opposite metabolic dysregulation between feeding and fasting in liver associated with obesity2024

    • 著者名/発表者名
      Bai Yunfan、Morita Keigo、Kokaji Toshiya、Hatano Atsushi、Ohno Satoshi、Egami Riku、Pan Yifei、Li Dongzi、Yugi Katsuyuki、Uematsu Saori、Inoue Hiroshi、Inaba Yuka、Suzuki Yutaka、Matsumoto Masaki、Takahashi Masatomo、Izumi Yoshihiro、Bamba Takeshi、Hirayama Akiyoshi、Soga Tomoyoshi、Kuroda Shinya
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 27 ページ: 109121~109121

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.109121

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acquisition of neural fate by combination of BMP blockade and chromatin modification2023

    • 著者名/発表者名
      Ong Agnes Lee Chen、Kokaji Toshiya、Kishi Arisa、Takihara Yoshihiro、Shinozuka Takuma、Shimamoto Ren、Isotani Ayako、Shirai Manabu、Sasai Noriaki
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 ページ: 107887~107887

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107887

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA hypomethylation characterizes genes encoding tissue-dominant functional proteins in liver and skeletal muscle2023

    • 著者名/発表者名
      Maehara Hideki、Kokaji Toshiya、Hatano Atsushi、Suzuki Yutaka、Matsumoto Masaki、Nakayama Keiichi I.、Egami Riku、Tsuchiya Takaho、Ozaki Haruka、M. Keigo、Shirai Masaki、Li Dongzi、T. Akira、U. Saori、H. Ken-ichi、O. Satoshi、K. Hiroyuki、Araki Hiromitsu、Miura Fumihito、Ito Takashi、Kuroda Shinya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-023-46393-5

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2024-12-25  

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