2013 Fiscal Year Annual Research Report
Project Area | Integral understanding of the mechanism of transcription cycle through quantitative, high-resolution approaches |
Project/Area Number |
24118007
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Research Institution | Yokohama City University |
Principal Investigator |
松本 直通 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80325638)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 紀子 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (40523494)
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Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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Keywords | ゲノム / 発現制御 / 次世代シーケンス |
Research Abstract |
種々の次世代シーケンサー(NGS)を効率的に用いて転写サイクルの解明に資するゲノムアッセイを行う。イルミナ社GAIIx・HiSeq2000・Miseq、ライフテクノロジー社Ion PGM・Ion Proton (新規導入)による網羅的なゲノムアッセイに関する技術開発および解析を行う。スタンダードタイプNGS(GAIIx・Hiseq)の高出力性とパーソナルタイプNGS(Miseq・Ion PGM)は低コスト性・高スピード性、そして両方の利点を備えたIon Protonを組み合わせた効果的な解析を行う。確実な実験系(ウェット)とインフォーマティクス系(ドライ)を効果的に融合させ、機能的なゲノムアッセイと、疾患ゲノム解析による転写サイクル関連因子の異常探索を行い、転写サイクル(異常)に関わる生命現象の解明を目指すことを目的に研究を展開した。導入した新規次世代シーケンサー(半導体シーケンサー)の解析フローの確立:高出力型半導体シーケンサーIon Protonを導入した。本シーケンサーにおける、安定的かつ効率的なWetおよびDryの解析方法を検討し安定的にデータ産出が可能であることを確認した。インフォーマティクス解析としてBWAやNovoalignを用いて網羅的かつ効率的な解析フローを確立した。多サンプル処理用のインデキシング技術を最大限利用しスタンダードタイプとデスクトップタイプのシーケンサー出力の最大の解析効率を引き出すことが可能であった。転写サイクル機構の異常が関与する疾患の探索としてBAF複合体異常が原因で発症するCoffin-Siris症候群の解析を進めBAF複合体以外の遺伝子Aの異常を特定した。遺伝子AとBAF複合体の関連性について他の研究グループから報告がありCoffin-Siris症候群がやはりBAF複合体関連異常であることが証明された。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
種々の次世代シーケンサー(NGS)を効率的に用いて転写サイクルの解明に資するゲノムアッセイを行う。イルミナ社GAIIx・HiSeq2000・Miseq、ライフテクノロジー社Ion PGM・Ion Proton (新規導入)による網羅的なゲノムアッセイに関する技術開発および解析を行う。スタンダードタイプNGS(GAIIx・Hiseq)の高出力性とパーソナルタイプNGS(Miseq・Ion PGM)は低コスト性・高スピード性、そして両方の利点を備えたIon Protonを組み合わせた効果的な解析を行う。確実な実験系(ウェット)とインフォーマティクス系(ドライ)を効果的に融合させ、機能的なゲノムアッセイと、疾患ゲノム解析による転写サイクル関連因子の異常探索を行い、転写サイクル(異常)に関わる生命現象の解明を目指すことを目的に研究を展開した。新規導入したIon Protonと既に保有しているIon PGMは同一原理を(半導体を用いたパイロシーケンス)用いておりシーケンス特性が他のシーケンサーと異なるため、それに適合するインフォーマティクス解析系を用いてデータ処理を行い適切なデータを入手することが可能であった。さらに転写調節に関連の深いBAF複合体遺伝子異常が原因で引き起こされるCoffin-Siris症候群の解析を精力的に進めた。この過程で新たな原因遺伝子Aの異常が明らかになったが、他の研究グループがこの遺伝子AとBAF複合体の間の機能的関係が明らかにした。BAF複合体異常が引き起こすCoffin-Siris症候群の解析を通じた転写関連異常の一群が明らかになりつつある。
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Strategy for Future Research Activity |
導入した半導体シーケンサーの高出力タイプのチップの発売が計画されている。このチップが出るとIon Protonシーケンサーの解析コストがかなり軽減されるため、一気に解析環境が改善されると期待される。本シーケンサーをさらに利用し研究推進につなげていきたい。またCoffin-Siris症候群の解析をさらに推進し、新たな新規遺伝子解明を行いBAF複合体異常との関連を明らかにし転写サイクル研究に新たな視点を提供したい。
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[Journal Article] AKT3 and PIK3R2 mutations in two patients with megalencephaly-related syndromes.2014
Author(s)
*Nakamura K, Kato M, Tohyama J, Shiohama T, Hayasaka K, Nishiyama K, Kodera H, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Matsumoto N, Saitsu H.
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Journal Title
Clin Genet
Volume: 85(4)
Pages: 396-8
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Aortic aneurysm and craniosynostosis in a family with Cantu syndrome.2014
Author(s)
Hiraki Y, Miyatake S, Hayashidani M, Nishimura Y, Matsuura H, Kamada M, Kawagoe T, Yunoki K, Okamoto N, Yofune H, Nakashima M, Tsurusaki Y, Satisu H, Murakami A, Miyake N, Nishimura G, *Matsumoto N.
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Journal Title
Am J Med Genet Part A
Volume: 164
Pages: 231-236
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Different patterns of cerebellar abnormality and hypomyelination between POLR3A and POLR3B mutations.2014
Author(s)
*Takanashi JI, Osaka H, Saitsu H, Sasaki M, Mori H, Shibayama H, Tanaka M, Nomura Y, Terao Y, Inoue K, Matsumoto N, Barkovich JA.
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Journal Title
Brain Dev
Volume: 36
Pages: 259-263
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A de novo CASK mutation in pontocerebellar hypoplasia type 3 with early myoclonic epilepsy and tetralogy of Fallot.2014
Author(s)
Nakamura K, Jinnou H, Yokochi K, Okanishi T, Enoki H, Ohki S, Nishiyama K, Kodera H, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake M, Matsumoto N, Saitsu H*.
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Journal Title
Brain Dev
Volume: 36
Pages: 272-273
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A hemizygous GYG2 mutation causes Leigh syndrome.2014
Author(s)
Imagawa E, Osaka H, Yamashita A, Shiina M, Takahashi E・Hideo Sugie H, Nakashima M, Tsurusaki Y, Saitsu H, Ogata K, Matsumoto N, Miyake N.
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Journal Title
Hum Genet
Volume: 133
Pages: 225-234
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mitochondrial complex III deficiency caused by a homozygous UQCRC2 mutation presenting with neonatal-onset recurrent metabolic decompensation.2013
Author(s)
*Miyake N#, Yano S# (# denotes equal contribution), Sakai C, Hatakeyama H, Shiina M, Watanabe Y, Bartley J, Abdenur JE, Wang RY, Chang R, Tsurusaki Y, Doi H, Saitsu H, Ogata K, Goto Y, *Matsumoto N (*: corresponding).
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Journal Title
Hum Mut
Volume: 34
Pages: 446-452
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] De novo mutations in the autophagy gene WDR45 cause static encephalopathy of childhood with neurodegeneration in adulthood.2013
Author(s)
*Saitsu H#, Nishimura T#, Muramatsu K# (# denotes equal contribution), Kodera H, Kumada S, Sugai K, Kasai-Yoshida E, Sawaura N, Nishida H, Hoshino A, Ryujin F, Yoshioka S, Nishiyama K, Kondo Y, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Arakawa H, Kato M, *Mizushima, *Matsumoto N (*: co-corresponding).
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Journal Title
Nat Genet
Volume: 45
Pages: 445-449
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Essential role of the IRF8-KLF4 transcription factor cascade in the monocyte differentiation program.2013
Author(s)
Kurotaki D, Osato N, Nishiyama A, Yamamoto M, Sato H, Nakabayashi J, Ban T, Miyake N, Matsumoto N, Nakazawa M, Ozato K, *Tamura T.
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Journal Title
Blood
Volume: 121
Pages: 1839-1849
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Whole genome sequencing in patients with retinitis pigmentosa reveals pathogenic DNA structural changes and NEK2 as a new disease gene.2013
Author(s)
Nishiguchi KM, Tearle RG, Liu Y, Oh EC, Miyake N, Benaglio P, Harper S, Koskiniemi-Kuendig H, Venturini G, Sharon D, Koenekoop RK, Nakamura M, Kondo M, Ueno S, Yasuma T, Beckmann JS, Ikegawa I, Matsumoto N, Terasaki H, Berson EL, Katsanis N, Rivolta C.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci USA
Volume: 110
Pages: 16139-16144
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A novel homozygous SCARB2 mutation causes late-onset progressive myoclonus epilepsy without renal failure.2013
Author(s)
Higashiyama Y, *Doi H, Wakabayashi M, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Ohba C, Fukai R, Miyatake S, Koyano S, Suzuki Y, Kuroiwa Y, Matsumoto N.
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Journal Title
Mov disord
Volume: 28
Pages: 552-553
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Whole-exome sequencing identified a homozygous FNBP4 mutation in a family with a condition Microphthalmia with Limb Anomalies-like.2013
Author(s)
Kondo Y, Koshimizu E, Megarbane A, Hamanoue H, Okada I, Nishiyama K, Kodera H, Miyatake S, Tsurusaki Y, Nakashima M, Doi H, Miyake N, Saitsu H, *Matsumoto N.
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Journal Title
Am J Med Genet Part A
Volume: 161A
Pages: 1543-1546
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pathogenic mutations in two families with congenital cataract identified by whole-exome sequencing.2013
Author(s)
Kondo Y, Saitsu H, Miyamoto T, Lee BJ, Nishiyama K, Mitsuko Nakashima1, Tsurusaki Y, Doi H, Miyake N, Kim JH, Yu YS, *Matsumoto N.
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Journal Title
Mol Vis
Volume: 19
Pages: 384-389
Peer Reviewed
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[Journal Article] A case of Toriello-Carey syndrome with severe congenital tracheal stenosis.2013
Author(s)
Yokoo N, Marumo C, Nishida Y, Iio J, Maeda S, Nonaka M, Maihara T, Chujoh S, Katayama T, Sakazaki H, Matsumoto N, Okamoto N.
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Journal Title
Am J Med Genet Part A
Volume: 161
Pages: 2291-2293
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Exome sequencing identifies a novel INPPL1 mutation in opsismodysplasia.2013
Author(s)
Iida A, Nobuhiko Okamoto N, Miyake N, Nishimura G, Minami S, Sugimoto T, Nakashima M, Tsurusaki Y, Saitsu H, Shiina M, Ogata K, Watanabe S, Ohashi H, Matsumoto N,* Ikegawa S.
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Journal Title
J Hum Genet
Volume: 58
Pages: 391-394
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Target capture sequencing for detection of mutations and copy number changes causing early-onset epileptic encephalopathy.2013
Author(s)
Kodera H, Kato M, Nord AS, Walsh T, Lee M, Yamanaka G, Tohyama J, Nakamura K, Nakagawa E, Ikeda T, Ben-Zeev B, Lev D, Lerman-Sagie T, Straussberg R, Tanabe S, Ueda K, Amamoto M, Ohta S, Nododa Y, Nishiyama K, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Hayasaka K, King M-C, Matsumoto N, *Saitsu H.
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Journal Title
Epilepsia
Volume: 54
Pages: 1262-1269
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Y-Chromosome-linked B- and NK-cell deficiency in mice.2013
Author(s)
Sun S-L, Horino S, Itoh-Nakadai A, Kawabe T, Asao A, Takahashi T, So T, Ryo Funayama R, Kondo M, Saitsu H, Matsumoto N, Nakayama K, Ishii N*.
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Journal Title
J Immunol
Volume: 190
Pages: 6209-6220
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Diagnostic utility of exome sequencing for autosomal recessive cerebellar ataxia and spastic paraplegia: identification of a novel homozygous SPG7 mutation.2013
Author(s)
*Doi H, Ohba C, Tsurusaki Y, Miyake N, Saitsu H, Miyatake S, Kawamoto Y, Yoshida T, Koyano S, Suzuki Y, Kuroiwa Y, Matsumoto N.
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Journal Title
Intern Med
Volume: 52
Pages: 1629-1633
Peer Reviewed
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[Journal Article] De novo mutations in SLC35A2 encoding a UDP-galactose transporter cause early-onset epileptic encephalopathy.2013
Author(s)
Kodera H#, Nakamura K# (# denotes equal contribution), Osaka H, Maegaki Y,Haginoya K, Mizumoto S, Kato M, Okamoto N, Iai M, Kondo Y, Nishiyama K, Tsurusaki Y, Mitsuko Nakashima M, Miyake N, Hayasaka K, Sugahara K, Yuasa I, Wada Y, *Matsumoto N, *Saitsu H (*: co-corresponding).
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Journal Title
Hum Mut
Volume: 34
Pages: 1708-1714
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Diagnostic utility of whole exome sequencing in cerebellar atrophy in childhood.2013
Author(s)
Ohba C, Osaka H, Iai M, Yamashita S, Suzuki S, Aida N, Doi H, Tomita-Katsumoto A, Nishiyama K, Tsurusaki Y, Nakashima M, Miyake N, Tanaka F, *Matsumoto N, *Saitsu H (*: co-correspondence).
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Journal Title
Neurogenet
Volume: 14
Pages: 225-232
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A novel homozygous YARS2 mutation causes severe myopathy, lactic acidosis, and sideroblastic anemia syndrome.2013
Author(s)
Nakajima J, Eminoglu TF, Vatansever G, Nakashima M, Tsurusakia Y, Saitsu H, Kawashima H, *Matsumoto N, *Miyake N (*: co-correspondence).
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Journal Title
J Hum Genet
Volume: 58
Pages: 822-824
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Clinical spectrum of early-onset epileptic encephalopathies caused by KCNQ2 mutations.2013
Author(s)
*Kato M, Yamagata T, Kubota M, Arai H, Yamashita S, Nakagawa T, Fujii T, Sugai K, Imai K, Uster T, Chitayat D, Weise S, Kashii H, Kusano R, Matsumoto A, Nakamura K, Oyazato Y, Maeno M, Nishiyama K, Kadera H, Nakashima M, Tsurusaki Y, Miyake N, Saito K, Hayasaka K, Matsumoto N, *Saitsu H.
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Journal Title
Epilepsia
Volume: 54
Pages: 1282-1287
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] De novo mutations in the autophagy gene encoding WDR45 (WIPI4) cause static encephalopathy of childhood with neurodegeneration in adulthood
Author(s)
N. Matsumoto, T. Nishimura, K. Muramatsu, H. Kodera, S. Kumada, K. Sugai, E. Kasai-Yoshida, N. Sawaura, H. Nishida, A. Hoshino, F. Ryujin, S. Yoshioka, H. Arakawa, M. Kato, N. Mizushima, H. Saitsu
Organizer
European Conference of Human Genetic 2013
Place of Presentation
Palais des Congrès, Paris, France
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