マカクザル実験動物化に向けた脳発達オミックス解析

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24650234
• 研究機関: 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター)
• 研究代表者: 郷 康広 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター), 新分野創成センター, 特任准教授 (50377123)
• キーワード: バイオリソース / モデル動物 / ゲノム / 霊長類 / 脳 / トランスクリプトーム / 疾患

研究概要

ヒトの脳神経疾患や高次認知機能の理解には、ヒトに最も近縁かつ動物実験が可能なモデル動物の開発が必要不可欠である。そのモデル開発の端緒としてマカクザル脳機能領野単位の発達オミックス（トランスクリプトーム＋メチローム）研究を目標に研究を開始した。
マカクザルの発達段階の複数脳領野における遺伝子発現ダイナミクスを解明することにより、マカクザルの脳神経サーキット解明のための方法論の確立と分子基盤の解明を目指すことを目標として、発達段階に応じた6ステージ（生後1日、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月、1年、2年（各2個体））の12個体の確保を当初の目標としていた。平成25年度末までに当初の目標である個体数は確保できなかったものの10個体（1日齢4個体、2週齢2個体、1ヶ月齢1個体、6ヶ月齢1個体、1歳齢1個体、2歳齢1個体）の新生児および若齢個体の脳試料の収集が可能となった。そこから12領野に渡るRNAの抽出を行い高速シーケンサーによるトランスクリプトーム解析用ライブラリーの作製（合計120ライブラリー）を行った。作製したトランスクリプトーム用ライブラリーを高速シークエンサー（イルミナ社HiSeq2500）を用いて配列解読を行い、サンプルあたり平均約1500万リードの配列数を、合計120のライブラリー全てにおいて得た。
現在、得られた結果の解析を急いでいるが、120ものトランスクリプトームのビックデータのため、解析に時間がかかっている。しかし、得られたデータはこれまでにない規模の霊長類脳発達トランスクリプトームデータであり、今後、マカクザルのモデル動物開発への基礎データを提供できる点において大いに貢献しうると自負している。

研究成果

• [雑誌論文] Frequent expansions of the bitter taste receptor gene repertoire during evolution of mammals in the Euarchontoglires clade. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa T, Suzuki-Hashido N, Matsui A, Go Y.
  • 雑誌名: Molecular Biology and Evolution 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bidirectional promoters are the major source of gene activation-associated non-coding RNAs in mammals. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uesaka M, Nishimura O, Go Y, Nakashima K, Agata K, Imamura T.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 15 ページ: 35
  • DOI: 10.1186/1471-2164-15-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of taste signal transduction molecules in the caecum of common marmosets. (2013)
  • 著者名/発表者名: Gonda S, Matsumura S, Saito S, Go Y, Imai H.
  • 雑誌名: Biology Letters 巻: 9 ページ: 20130409
  • DOI: 10.1098/rsbl.2013.0409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regional DNA methylation differences between humans and chimpanzees are associated with genetic changes, transcriptional divergence and disease genes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuda K, Ichiyanagi K, Yamada Y, Go Y, Udono T, Wada S, Maeda T, Soejima H, Saitou N, Ito T, Sasaki H.
  • 雑誌名: Journal of Human Genetics 巻: 58 ページ: 446-454
  • DOI: 10.1038/jhg.2013.55
  • 査読あり
• [学会発表] 霊長類認知ゲノミクスと精神・神経疾患をターゲットとした霊長類モデル動物の探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広
  • 学会等名: 自然科学研究機構 新分野創成センターシンポジウム 「大規模脳神経回路機能マップのその先」
  • 発表場所: 星陵会館（東京都千代田区）
  • 年月日: 20140112-20140112
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノムを通して我が身を知る～ヒトとサルの間にあるもの～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広
  • 学会等名: 東北大・生体生命工学研究会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市青葉区）
  • 年月日: 20131125-20131125
  • 招待講演
• [学会発表] Spatio-temporal gene expression trajectory (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広
  • 学会等名: 新学術領域研究「ゲノム・遺伝子相関」若手の会
  • 発表場所: 支笏湖休暇村（千歳市支笏湖温泉）
  • 年月日: 20131028-20131030
• [学会発表] Spatiotemporal gene expression trajectory in the human and non-human ape brains (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Go
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Symposium ~Behavior & Neurogenetics of Nonhuman Primates~
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York, US
  • 年月日: 20130906-20130909
• [学会発表] Spatiotemporal gene expression trajectory in the human and non-human ape brains (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広、大石高生、重信秀治、柿田明美、那波宏之、Philipp Khaitovich
  • 学会等名: 第3回NGS現場の会研究会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（神戸市中央区）
  • 年月日: 20130904-20130905
• [学会発表] Deep exome sequencing in macaque monkeys for the establishment of primate cognitive and psychiatric disease model. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Go, Atsushi Toyoda, Tomoyuki Aizu, Hiroo Imai, Hirohisa Hirai, Tetsuo Yamamori, Asao Fujiyama, Tadashi Isa
  • 学会等名: The 24th CDB meeting Genomics and Epigenomics with Deep Sequencing
  • 発表場所: 理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター（神戸市中央区）
  • 年月日: 20130613-20130614
• [学会発表] オス・メス間ゲノムコンフリクティングとその生物学的意義の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 郷 康広
  • 学会等名: 新学術領域研究「ゲノム・遺伝子相関」班会議
  • 発表場所: ANAクラウンプラザホテル神戸（神戸市中央区）
  • 年月日: 20130602-20130604
• [図書] 最新 心理学事典 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤永 保
  • 総ページ数: 944
  • 出版者: 平凡社
• [備考] 自然科学研究機構新分野創成センター活動報告書ダウンロードサイト
  • URL: http://www.nins.jp/cnsi/download/index.php
• [備考] 郷康広個人のホームページ
  • URL: https://sites.google.com/site/yasuhirogo/profile