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研究成果

公開日:2018.11.09

遺伝子のスイッチ役を「見える化」-バイオビッグデータを有効活用-

研究成果 医歯薬学

 九州大学大学院医学研究院の沖 真弥助教と目野主税教授は、情報システム研究機構・ライフサイエンス統合データベースセンター (DBCLS) の大田 達郎特任研究員などとの共同研究により、世界中から報告されたタンパク質とゲノムDNAの結合情報を全てデータベース化し、組織や臓器を形成する司令塔的なタンパク質の探索に応用できることを示しました。
 われわれの体のゲノムDNAにはヒストンや転写因子と呼ばれるタンパク質が結合し、遺伝子のオン・オフのスイッチ役としてはたらき、臓器の形成や疾患などに関与します。そのようなタンパク質がゲノム全体のどこに結合しているかを調べるため、2007年にChIP-seq法という手法が開発され、これまで10万件近くもの実験結果が報告されています。しかしそのデータ量があまりに膨大なため、そのビッグデータから必要な知識を取り出すことは非常に困難でした。
 本研究グループは、論文などで報告されたChIP-seqデータを全て収集してスーパーコンピューターで統合解析し、それを「見える化」したWebサービス(ChIP-Atlas; https://chip-atlas.org)を開発しました。これによりどの転写因子が、どの細胞で、どの遺伝子に結合するかが容易に理解できるため、すでに遺伝子制御のしくみ、薬理作用、老化や疾患などの研究に世界中で利用されています。また同研究グループは、このビッグデータをさらに高次解析し、免疫細胞、肝臓、血管などを形成する司令塔的な転写因子の予測に応用できることを示し、将来的には再生医療などに応用できると期待されます。本研究成果は、JSTライフサイエンスデータベース統合化推進事業、日本学術振興会科学研究費、AMED老化メカニズムの解明・制御プロジェクトの支援を受けており、2018年11月9日午後8時(日本時間)に、国際学術雑誌「EMBO Reports」オンライン版に掲載されました。

参考図

研究者からひとこと

遺伝子のはたらきを調節する転写因子は、体づくりや生命活動、疾患やiPS細胞の作製にも関わります。わたしたちはChIP-seqという実験技術のビッグデータを解析することで、転写因子がどの遺伝子に結合するのかを見える化することに成功しました。

研究に関するお問い合わせ先

沖 真弥 医学研究院 助教
目野 主税 医学研究院 教授

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