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2020 年度 実績報告書

全能性獲得機構の解明のためのmulti-omics技術の開発

公募研究

研究領域全能性プログラム:デコーディングからデザインへ
研究課題/領域番号 20H05368
研究機関九州大学

研究代表者

原田 哲仁  九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (60596823)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードChIL-Seq / エピジェネティクス / マルチオミクス
研究実績の概要

哺乳動物において受精卵は、受精後に、精子および卵子由来のゲノム状態が初期化されることで全能性を獲得する。この全能性の獲得には、様々なエピゲノム因子が関わると考えられるが、その全貌は明らかとなっていない。このような全能性因子の解析のためには、どの因子が協調して機能しているのかを分類するための同時性を担保した解析手法が必須である。そこで、研究代表者はこの同時性を担保するためにクロマチン構造解析と転写産物を同時に取得する技術開発を目指す。具体的には、研究代表者らが最近開発した単一細胞レベルのエピゲノム解析手法であるChIL-seqを発展させた同時エピゲノム因子同定技術multi-ChILとmRNA-seqを同一細胞内で行うmulti-ChIL omicsの開発を進める。本年度は、本技術の基盤となるmulti-ChIL法がある。multi-ChIL法は2種類以上のターゲットに対するゲノム位置情報を同一サンプルから取得する方法で、そのプロトコルを論文に公表した。同時に、ChIL-seqの詳細なプロトコルおよび各工程における品質チェックについても論文化により公開した。さらに単一細胞解析に向けたChIL-seqのハイスループット化を進め、ヒストン修飾およびRNAポリメラーゼIIのゲノム局在情報を可視化することに成功した。今後は複数エピゲノム情報の同時取得に向けたプロトコルの検証を進めていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定の開発通りに、データ取得を進めている。

今後の研究の推進方策

研究計画に従って進めていく。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Genome-wide analysis of chromatin structure changes upon MyoD binding in proliferative myoblasts during the cell cycle.2021

    • 著者名/発表者名
      Qianmei Wu, Takeru Fujii, Akihito Harada, Kosuke Tomimatsu, Atsuko Miyawaki-Kuwakado, Masatoshi Fujita, Kazumitsu Maehara, Yasuyuki Ohkawa.
    • 雑誌名

      J Biochem

      巻: 169 ページ: 653-661

    • DOI

      10.1093/jb/mvab001.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Subnuclear gene positioning through lamina association affects copper tolerance.2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sakamoto, Mayuko Sato, Yoshikatsu Sato, Akihito Harada, Takamasa Suzuki, Chieko Goto, Kentaro Tamura, Kiminori Toyooka, Hiroshi Kimura, Yasuyuki Ohkawa, Ikuko Hara-Nishimura, Shingo Takagi, Sachihiro Matsunaga.
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 11 ページ: 5914

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19621-z.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genome-wide kinetic properties of transcriptional bursting in mouse embryonic stem cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ochiai, Tetsutaro Hayashi, Mana Umeda, Mika Yoshimura, Akihito Harada, Yukiko Shimizu, Kenta Nakano, Noriko Saitoh, Zhe Liu, Takashi Yamamoto, Tadashi Okamura, Yasuyuki Ohkawa, Hiroshi Kimura, Itoshi Nikaido.
    • 雑誌名

      Sci Adv.

      巻: 6 ページ: eaaz6699

    • DOI

      10.1126/sciadv.aaz6699.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chromatin integration labeling for mapping DNA-binding proteins and modifications with low input.2020

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Handa, Akihito Harada, Kazumitsu Maehara, Shoko Sato, Masaru Nakao, Naoki Goto, Hitoshi Kurumizaka, Yasuyuki Ohkawa, Hiroshi Kimura.
    • 雑誌名

      Nat Protoc.

      巻: 15 ページ: 3334-3360

    • DOI

      10.1038/s41596-020-0375-8.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ChIL法による単一細胞エピゲノムプロファイリング.2020

    • 著者名/発表者名
      原田 哲仁, 前原 一満, 半田 哲也, 木村 宏 , 大川恭行
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会
  • [図書] 1細胞エピゲノム解析技術開発の最前線2021

    • 著者名/発表者名
      大川 恭行,原田 哲仁,前原 一満
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社 週刊医学のあゆみ
  • [図書] 骨格筋研究のための最先端解析技術.2020

    • 著者名/発表者名
      原田 哲仁,大川 恭行
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      羊土社 実験医学
  • [図書] シングルセルでのエピゲノム情報の計測技術.2020

    • 著者名/発表者名
      原田 哲仁,大川 恭行
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      羊土社 実験医学

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公開日: 2021-12-27  

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