2017 Fiscal Year Research-status Report
体細胞ヒストン修飾情報の系統解析によるヒトの細胞系譜および細胞分化過程の推定
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16K07458
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小柳 香奈子 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20362840)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 系統解析 / 細胞分化 / エピジェネティクス / ヒストン修飾 / 細胞系譜 / 祖先推定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は、平成28年度に引き続き、細胞系譜がよく研究されており、全ゲノムのヒストン修飾情報が公開されているヒトの血球系細胞をモデルケースとして解析を行った。平成28年度の結果から、個体によってヒストン修飾の異なる変動サイトがみられたことから、変動サイトの特徴を知る目的で、系統樹上の枝を血球系細胞分化に関係する内部枝①と、細胞分化後の個体差等による変動に関係する外部枝②の2種類に分類して解析を行った。その結果、以下の結果を得た。
- 血球系細胞の階層的分化過程をよく再現するヒストン修飾(H3K4me1等)は、①の内部枝の長さが長く、そうでないヒストン修飾（H3K9me3等）は①の内部枝の長さが短かった。
- ヒストン修飾がみられたゲノム上の位置を比べてみると、①の枝上で観察されたヒストン修飾の変化は、そのヒストン修飾の機能的特徴をよく表すゲノム位置に多かった。例えば、H3K4me1は転写開始点付近のプロモーター領域にenrichしていた。
- ヒストン修飾がみられた遺伝子を比べてみると、①の枝上で観察されたヒストン修飾の変化は、そのヒストン修飾の機能的特徴を反映する遺伝子にみられた。例えば、転写活性に関連するH3K4me1は血球細胞分化に関連する遺伝子に多く、転写抑制に関連するH3K27me3は神経軸索誘導など血球細胞分化とは関連しない遺伝子に多くみられた。
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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
ゲノムワイドなヒストン修飾情報の系統解析による、ヒト血球系細胞の分化過程推定に関して、ヒストン修飾の種類により異なる結果が得られた要因や、ヒストン修飾の変動がゲノム上のどこで起きているのか、その詳細を示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の結果から、ヒストン修飾の種類毎に、細胞分化過程に重要なサイト・領域に限定した系統解析を行うことにより、より精度よく細胞分化過程の推定が可能だと思われるので、その検証を行う。さらに血球系細胞以外のヒト全身の各種体細胞を用いた解析を行い、提案手法の汎用性・応用可能性について検討する。
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| Causes of Carryover |
H29年度末に解析サーバを注文したが、納品がH30年度以降となったため次年度使用額が0より大きくなった。H30年度はこの新サーバを活用し効率的に研究を進める。
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