核酸医薬創薬に資する霊長類RNAデータベースの構築
研究課題情報
- 課題管理番号
- 19kk0305008h0003
- 9つの連携分野プロジェクト
疾病克服に向けたゲノム医療実現プロジェクト
- 事業名
ゲノム創薬基盤推進研究事業<旧ゲノム医療実用化推進研究事業>
- タグ(2019)
研究の性格: 研究基盤及び創薬基盤の整備研究<創薬技術・ICT基盤・プラットフォーム関係含む>
開発フェーズ: 基礎的
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 該当なし<対象とする疾患なし>
- タグ(2018)
研究の性格: 研究基盤及び創薬基盤の整備研究<創薬技術・ICT基盤・プラットフォーム関係含む>
開発フェーズ: 基礎的
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 該当なし<対象とする疾患なし>
- タグ(2017)
研究の性格: 研究基盤及び創薬基盤の整備研究<創薬技術・ICT基盤・プラットフォーム関係含む>
開発フェーズ: 基礎的
承認上の分類: 薬機法分類非該当
対象疾患: 該当なし<対象とする疾患なし>
- 代表研究機関
- 国立研究開発法人理化学研究所
- 研究代表者
(2019) 河合純, 国立研究開発法人理化学研究所, 予防医療・診断技術開発プログラム 副プログラムディレクター
(2018) 河合純, 国立研究開発法人理化学研究所, 予防医療・診断技術開発プログラム 副プログラムディレクター
(2017) 河合純, 国立研究開発法人理化学研究所, 予防医療・診断技術開発プログラム 副プログラムディレクター
- 研究期間
- 2017年度 - 2019年度
- 課題への総配分額
- 151,000 千円
- 研究概要(2019)
- 2種の霊長類のRNAの構造と発現に関するデータを掲載したデータベース(JAPAN-PrimateOmicsDB(正式名称D3G))を正式に公開する。データベース利用を促進するために、国内外の学会で活発に発表を行うなど広く広報活動を行う。利用しやすいデータベースにするために手順書の作成やデータの追加を行う。
- 研究概要(2018)
- テスト版データベースを公開する。2種の霊長類のRNAの構造と発現に関するデータを取得する。必要に応じゲノム情報の追加取得を行う。シンポジウムや学会の場でデータベースのあり方を議論する。
- 研究概要(2017)
- 分担研究機関により抽出された2種の霊長類(マーモセット,カニクイザル)サンプルを用いて、mRNAの遺伝子解析を開始する。 ヒトサンプルによりpre-mRNAのDB構築を開始する。カニクイザルのゲノムを抽出し、シーケンスを行う。
研究成果情報
2019
2018
2017
成果の概要
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核酸医薬の開発に貢献することを目的とし, ヒトやカニクイザルなどの霊長類に発現するRNA全長構造の種間比較可能な創薬研究基盤(D3G;Database for drug development)を構築した。2019年6月にD3Gα版を公開し利用者の要望を取り入れて2020年3月にD3G正式版を公開した。各分担研究開発課題の成果は以下の通り「プロジェクト統括・創薬応用開発」では、プロジェクトの進捗を共有するため定期的に会議を開催し、プロジェクトを統括、運営した。利用者である製薬企業との意見交換をするとともに、データベースの普及を図るため国内外の発表活動を推進した。「データ処理・統合とデータベース構築」では、データベースD3Gについて、利用者からの意見を考慮しデータベース完成版の仕様を決定し、構築した。データベースの利用例を手順書として整備し公開した。「ゲノムおよびトランスクリプトーム解析」では、昨年度までのデータ(カニクイザル成獣、マーモセット成獣の50組織程度のCAGEデータ)に加え、産地の異なる成獣個体及び発達段階個体の遺伝子発現のデータを取得した(第2期データ)。参加研究機関の自助努力でカニクイザル壮年期、胎仔期、幼仔期の遺伝子発現データの産生を実施した。「マーモセット試料の調製及び付帯情報の整備」では、老齢マーモセット2個体(13歳オス、14歳メス)、および胎仔3個体(胎齢82日齢オス、82日齢オス、91日齢メス)よりサンプリングを行った。老齢個体については、脳24部位を含む計79の組織より採取した。サンプルに付帯する各種情報(個体情報、サンプリング部位、検査成績、サンプルの状態)を整理した。「カニクイザル試料の調製及び付帯情報の整備」では、サンプルの付帯情報(個体情報、飼育形態、検査成績、詳細なサンプリング部位、サンプリング時の臓器の状態など)を整理した。若年齢個体、(6ヶ月齢)のカニクイザルについて、脳・網膜・血球等を含めた毒性試験の対象50臓器を採材した。「ゲノム情報の整備」では、カニクイザルのPacbioシーケンスデータおよびHi-Cデータから最も長いアセンブリを生成した。最終的に品質の良いゲノム配列(コンティグN50=149メガベース)を構築できた。精度において他の非ヒト霊長類ゲノムアセンブリよりも包括的に上回った。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Tokuyuki Yoshida, Yuki Naito, Hidenori Yasuhara, Kiyomi Sasaki, Hideya Kawaji, Jun Kawai, Mikihiko Naito, Haruhiro Okuda, Satoshi Obika, Takao Inoue. Evaluation of off-target effects of gapmer antisense oligonucleotides using human cells. Genes to Cells, 2019 Oct 22. doi: 10.1111/gtc.12730.
2. Masaki Suimye Morioka,Hideya Kawaji,Hiromi Nishiyori-Sueki,Mitsuyoshi Murata,Miki Kojima-Ishiyama,Piero Carninci,Masayoshi Itoh、Cap Analysis of Gene Expression (CAGE): A Quantitative and Genome-Wide Assay of Transcription Start Sites, Methods in Molecular Biology 2120 277-301 3 2020
3. Mineshige T, Inoue T, Yasuda M, Yurimoto T, Kawai K, Sasaki E. Novel gastrointestinal disease in common marmosets characterised by duodenal dilation: a clinical and pathological study. Sci Rep. 2020 Mar 2;10(1):3793. doi: 10.1038/s41598-020-60398-4.
4. Jayakumar, V., Ishii, H., Seki, M., Kumita, W., Inoue, T., Hase, S., Sato, K., Okano, H., Sasaki, E., and Sakakibara, Y. (2020). An improved de novo genome assembly of the common marmoset genome yields improved contiguity and increased mapping rates of sequence data. BMC genomics, 21(Suppl 3), 243. Doi:10.1186/s12864-020-6657-2.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. Naoki Hirose, Masatsugu Ema, Erika Sasaki, Jun Kawai, Yasuhiro Murakawa, Hideya Kawaji., "Functional Annotation of Non-Coding Genomic Regions of Non-Human Primates" has been submitted for the Plant and Animal Genome XXVIII Conference (January 11- 15, 2020) to be held in San Diego
不明 /
2. Naoki Hirose, Masatsugu Ema, Erika Sasaki, Jun Kawai, Yasuhiro Murakawa, Hideya Kawaji., Functional Annotation of Non-Coding Genomic Regions of Non-Human Primates, GIW/ABACBS Annual Conference, December 9 - 11th, 2019
不明 /
3. H. Kawaji; N. Hirose; M. Ema; E. Sasaki; J. Kawai; Y. Murakawa, American Society of Human Genetics (ASHG) 2019, Houston (2019.10), Transcribed cis-regulatory elements across primates.
不明 /
4. Hirose et. al., Functional Annotation of Non-Coding Genomic Regions of Non-Human Primates, Cold Spring Harbor Laboratory Symposium, May 5th, 2019
不明 /
5. Naoki Hirose, Masatsugu Ema, Erika Sasaki, Jun Kawai, Yasuhiro Murakawa, Hideya Kawaji Functional annotation of non-coding genomic regions in non-human primates, EMBO | EMBL Symposium: The Non-Coding Genome 2019, poster
不明 / ポスター
6. Long-read sequencing and assembly of Common Marmoset and Crab-eating Macaque results in high-quality, chromosome-scale genome assemblies with over 100 fold improvements in contiguity Vasanthan Jayakumar, Mitsutaka Kadota, Osamu Nishimura, Shigehiro Kuraku, Takashi Inoue, Erika Sasaki, Masatsugu Ema, Hiromi Sano, Naoki Hirose, Yasuhiro Murakawa, Hideya Kawaji, Jun Kawai, Yasubumi Sakakibara 第42回日本分子生物学会年会 ワークショップ「ヒト疾患の理解へと迫る非ヒト霊長類研究の最前線」福岡 2019年12月3日~6日
不明 /
7. Chromosome-scale genome scaffolding of crab-eating macaque and common marmoset by Hi-C Mitsutaka Kadota, Osamu Nishimura, Vasanthan Jayakumar, Yasubumi Sakakibara, Takashi Inoue, Erika Sasaki, Masatsugu Ema, Hiromi Sano, Naoki Hirose, Yasuhiro Murakawa, Hideya Kawaji, Jun Kawai, Shigehiro Kuraku 第42回日本分子生物学会年会 福岡 2019年12月3日~6日
不明 /
8. Functional annotation of non-coding regions in the genome of non-human primates Naoki Hirose, Masatsugu Ema, Erika Sasaki, Jun Kawai, Yasuhiro Murakawa, Hideya Kawaji 第42回日本分子生物学会年会 福岡 2019年12月3日~6日
不明 /
9. 廣瀬 直樹、村川 泰裕、川路 英哉、河合 純 核酸医薬創薬に資する霊長類オミックスデータベースの構築 日本核酸医薬学会第5回年会 大阪 2019年7月10日~12日
不明 /
10. KAWAJI Hideya, 核酸医薬創薬に資する 霊長類ゲノム・RNAデータベースの構築と活用, 第5回核酸医薬学会 2019
不明 /
「国民との科学・技術対話社会」に対する取り組み
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1. 川崎市川崎区殿町地区の研究機関が合同で開催する一般市民(主に小中高生)向け公開行事、「キングスカイフロント夏の科学イベント」で、マーモセットに関するクイズコーナーを井上貴史他が実施した。例年約300名の親子が参加、2018/8/1、国内
国内