2016 Fiscal Year Research-status Report
種間比較トランスクリプトーム解析に立脚したスプライシング操作薬の作用機序の解明
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15K18459
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
飯田 慶 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (00387961)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | スプライシング / ケミカルバイオロジー / 比較ゲノム / 比較トランスクリプトーム / 筋ジストロフィー / バイオインフォマティクス / 個別化医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は前年度までの成果に基づき、「個人ゲノム配列―薬剤感受性スコアリングシステム」の開発に取り組んだ。具体的には、mRNA-seq解析を行い、スプライシング操作化合物TG003でスプライシングが変化するエキソンを同定し、それらのエキソンの持つ塩基配列の特徴を、SpliceAID, SVM-BPfinder等のツールを使い定量化した。種間比較解析で得られた、TG003の作用に重要な要素であるポリピリミジントラクトの強さの影響を反映できることに配慮しつつ、TG003感受性エキソンと非感受性エキソンを区別できるアルゴリズムを作成し、「個人ゲノム配列―薬剤感受性スコアリングシステム」の試作版とした。システムでは遺伝子塩基配列を入力として、TG003処理時におけるエキソンスキッピングのおきやすさをスコアリングすることを可能とした。様々な原因ミューテーションが報告されている、筋ジストロフィーを対象とした解析を行ったところ、いくつかのTG003感受性エキソンを予測し、共同研究者による解析結果と一致するケースが存在することが確認できた。また公的データベース（NCBI clinvar）を対象に、TG003感受性エキソンのリスト化もできることを確認した。さらに、組織条件が異なる場合のスプライシング操作化合物の作用機序の違いを明らかにするために、未分化状態のマウス骨格筋培養細胞C2C12,およびヒト骨格筋細胞hSkMCを対象にmRNA-seqを行い、「種間比較トランスクリプトーム解析」を試みた。この結果、分化状態の筋肉細胞での解析結果とは部分的に異なるスプライシング制御が生じていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
年度計画に従い、「個人ゲノム配列―薬剤感受性スコアリングシステム」の試作を行い、筋ジストロフィー関連のミューテーションの解析、および、公的データベースに登録された遺伝病に対しての解析を行うことができた。特に前者では実験でも化合物の効果が確認できるケースを含んでおり、計画は順調に進んでいる。さらに当初計画にはない、未分化筋肉細胞に対しても解析を行い、重要な知見を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は、実験による確認結果のフィードバックや、解析手法の見直しにより「個人ゲノム配列―薬剤感受性スコアリングシステム」の精度向上に努める。また平成28年度までの成果として、細胞条件が異なれば、化合物に影響を受けるエキソンが変わることも明らかになった。このような組織の違いを「システム」による予測結果に反映させることにも取り組む。
この他、3カ年計画の最終年度となるため、成果発表を進め、得られたデータの公開についても検討を進める。
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| Causes of Carryover |
平成28年度に「データ解析用PC（830千円）」を購入予定であったが、現在使用している解析PCの性能に余力があったため、この購入を見送った。また平成29年度に購入予定であったRNA-seq関連の消耗品の購入を一部前倒しした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度に購入予定であった「データ解析用PC」について、機器の再選定を行い、同等の予算で解析用PCの購入を行う。
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