空間トランスオミクス技術の開発

2019 年度 実績報告書

• 研究領域: 代謝アダプテーションのトランスオミクス解析
• 研究課題/領域番号: 18H04802
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 大川 恭行 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (80448430)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: エピゲノム / オミクス / トランスクリプトーム / ローカライゾーム

研究実績の概要

独自に開発した1細胞レベル且つ固定化した細胞・組織切片上で解析可能な新たなクロマチン構造解析技術ChILseq法(Nat Cell Biol. 2018：責任著者)を更に発展させ、トランスクリプトームを同時解析する手法の確立を目指した。具体的には独自に開発した1細胞レベル且つ固定化した細胞・組織切片上で解析可能な新たなクロマチン構造解析技術ChILseq法(Nat Cell Biol. 2018：責任著者)を更に発展させ、トランスクリプトームを同時解析する手法の確立を行った。更に、トランスクリプトーム、エピゲノム、プロテオームの３つの情報を加えた空間トランスオミクス技術の開発を行った。
エピゲノム情報は、組織切片を予めChILT法、プロテオーム情報はCITEseqと同様のアプローチながらChILseq用プローブを発展的に改変した手法によりデータ取得を試みた。エピゲノム情報をpolyARNAに置換させておき、トランスクリプトーム取得時に同時に獲得に成功した。本法はChILseq2.0と命名し、予備検討に成功、現在論文発表準備を進めている。一方で、エピゲノム、プロテオーム情報を取得する手法については現在公開準備を進めている。またプロテオーム解析については、用いる抗体の数がボトルネックとなるため、現在利用可能な抗体数を最大化する新たなモノクローナル抗体開発法の確立を進めた（論文発表準備中）。また、空間オミクスは、１分子FISHを取り入れた新たな解析法の確立を進めた。ChILseq2.0については実データ取得を既に行い現在共同研究を進めている。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元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] The role of galanin in the differentiation of mucosal mast cells in mice. (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi T, Ikeda Y, Tashiro K, Ohkawa Y, Kawabata K
  • 雑誌名: Eur J Immunol. 巻: 50 ページ: 110-118
  • DOI: doi: 10.1002/eji.201848061.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chromatin-bound CRM1 recruits SET-Nup214 and NPM1c onto HOX clusters causing aberrant HOX expression in leukemia cells. (2019)
  • 著者名/発表者名: Oka M, Mura S, Otani M, Miyamoto Y, Nogami J, Maehara K, Harada A, Tachibana T, Yoneda Y, Ohkawa Y
  • 雑誌名: Elife 巻: 8 ページ: e46667
  • DOI: doi: 10.7554/eLife.46667.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cell competition corrects noisy Wnt morphogen gradients to achieve robust patterning in the zebrafish embryo. (2019)
  • 著者名/発表者名: Akieda Y, Ogamino S, Furuie H, Ishitani S, Akiyoshi R, Nogami J, Masuda T, Shimizu N, Ohkawa Y, Ishitani T
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 10 ページ: 4710
  • DOI: doi: 10.1038/s41467-019-12609-4.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sustained expression of HeyL is critical for the proliferation of muscle stem cells in overloaded muscle. (2019)
  • 著者名/発表者名: Fukuda S, Kaneshige A, Kaji T, Noguchi YT, Takemoto Y, Zhang L, Tsujikawa K, Kokubo H, Uezumi A, Maehara K, Harada A, Ohkawa Y, Fukada SI
  • 雑誌名: Elife 巻: 8 ページ: e48284
  • DOI: doi: 10.7554/eLife.48284.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Calcineurin Broadly Regulates the Initiation of Skeletal Muscle-Specific Gene Expression by Binding Target Promoters and Facilitating the Interaction of the SWI/SNF Chromatin Remodeling Enzyme. (2019)
  • 著者名/発表者名: Witwicka H, Nogami J, Syed SA, Maehara K, Padilla-Benavides T, Ohkawa Y, Imbalzano AN
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 巻: 39 ページ: e00063-19
  • DOI: doi: 10.1128/MCB.00063-19.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Eleanor ncRNAs activate the topological domain of the ESR1 locus to balance against apoptosis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Abdalla MOA, Yamamoto T, Maehara K, Nogami J, Ohkawa Y, Miura H, Poonperm R, Hiratani I, Nakayama H, Nakao M, Saitoh N
  • 雑誌名: Nat Commun. 巻: 10 ページ: 3778
  • DOI: doi: 10.1038/s41467-019-11378-4.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biochemical analysis of nucleosome targeting by Tn5 transposase (2019)
  • 著者名/発表者名: Sato S, Arimura Y, Kujirai T, Harada A, Maehara K, Nogami J, Ohkawa Y, Kurumizaka H.
  • 雑誌名: Open Biol. 巻: 9 ページ: 190116
  • DOI: doi: 10.1098/rsob.190116.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dmrt factors determine the positional information of cerebral cortical progenitors via differential suppression of homeobox genes. (2019)
  • 著者名/発表者名: Konno D, Kishida C, Maehara K, Ohkawa Y, Kiyonari H, Okada S, Matsuzaki F
  • 雑誌名: Development 巻: 146 ページ: pii: dev174243
  • DOI: doi: 10.1242/dev.174243.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anti-tumour effects of antimicrobial peptides, components of the innate immune system, against haematopoietic tumours in Drosophila mxc mutants. (2019)
  • 著者名/発表者名: Araki M, Kurihara M, Kinoshita S, Awane R, Sato T, Ohkawa Y, Inoue YH
  • 雑誌名: Dis Model Mech. 巻: 12 ページ: dmm037721
  • DOI: doi: 10.1242/dmm.037721.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of ectopic heterochromatin-mediated epigenetic diversification by the JmjC family protein Epe1. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sorida M, Hirauchi T, Ishizaki H, Kaito W, Shimada A, Mori C, Chikashige Y, Hiraoka Y, Suzuki Y, Ohkawa Y, Kato H, Takahata S, Murakami Y
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 15 ページ: e1008129
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pgen.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] CLEC3A, MMP7, and LCN2 as novel markers for predicting recurrence in resected G1 and G2 pancreatic neuroendocrine tumor. (2019)
  • 著者名/発表者名: Miki M, Oono T, Fujimori N, Takaoka T, Kawabe K, Miyasaka Y, Ohtsuka T, Saito D, Nakamura M, Ohkawa Y, Oda Y, Suyama M, Ito T, Ogawa Y
  • 雑誌名: Cancer Med. 巻: 8 ページ: 3748-3760
  • DOI: doi: 10.1002/cam4.2232.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Macrophage centripetal migration drives spontaneous healing process after spinal cord injury. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kobayakawa K, Ohkawa Y, Yoshizaki S, Tamaru T, Saito T, Kijima K, Yokota K, Hara M, Kubota K, Matsumoto Y, Harimaya K, Ozato K, Masuda T, Tsuda M, Tamura T, Inoue K, Edgerton VR, Iwamoto Y, Nakashima Y, Okada S
  • 雑誌名: Sci Adv. 巻: 5 ページ: eaav5086
  • DOI: doi: 10.1126/sciadv.aav5086.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 遺伝子の発現されやすさはどのように決まるのか？～クロマチンが規定する遺伝子発現制御能力～ (2019)
  • 著者名/発表者名: 大川恭行
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Development of chromatin integration labeling technology for single cell multiomics (2019)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Ohkawa
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Spatial epigenomics approached by chromatin integration labeling technology (2019)
  • 著者名/発表者名: 大川恭行
  • 学会等名: Trans-Omics for Advanced Medical Sciences
• [学会発表] クロマチン挿入法による単一細胞エピゲノム解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大川恭行
  • 学会等名: 日本人類遺伝学会第64回大会
• [学会発表] Chromatin integration labelling Technology for expanding multi-omics (2019)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Ohkawa
  • 学会等名: EMBO Symposia: Multi-Omics
• [学会発表] Chromatin integration labelling technology for expanding multi-omics (2019)
  • 著者名/発表者名: 大川恭行
  • 学会等名: 第13回国際ゲノム会議
• [図書] 実験医学 (2019)
  • 著者名/発表者名: 原田 哲仁,大川 恭行
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 羊土社
• [産業財産権] 対象核酸の塩基配列を１細胞レベルで並列に検出する方法 (2020)
  • 発明者名: 大川 恭行、原田哲仁
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2020-017027