細胞遺伝子工学 ゲノム立体構造のさまざまな特徴量を抽出する新規手法を開発～ゲノムにひそむ重要な機能領域の同定～
Hi-C法はゲノム立体構造情報を全ゲノム的に得ることができる強力な手法です。一方でこの方法は計算量が多大である、二次元ヒートマップの可視化による視覚的な比較に頼らざるを得ない、エピゲノムデータとの統合が難しい等の問題点がありました。Hi-Cデータから多種多様な一次元特徴情報を効率的に抽出可能な新規手法 “HiC1Dmetrics”を開発しました
細胞遺伝子工学
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細胞遺伝子工学 バイオバンク・ジャパンのゲノムデータを制限公開～オーダーメイド医療の実現に向けたデータ・シェアリングの試み～
バイオバンク・ジャパンでは、新たに取得した第2コホートのうち42,689人の全ゲノムジェノタイピング・データ、及び第1コホートのうち未解析であった11,716人の全ゲノムジェノタイピング・データを国内の学術研究データベースであるNBDCヒトデータベースに登録し、厳正な審査によって認められた国内外の大学や民間企業などの研究機関に学術研究や公衆衛生の向上の目的で提供するため、制限公開を開始いたしました。
細胞遺伝子工学 がん細胞を長期間攻撃し続けられるT細胞の作製に成功～次世代型CAR-T細胞療法の開発へ向けて～
がんに対する免疫療法の一種であるCAR-T(カー・ティー)細胞療法について、CAR-T細胞の製造段階でPRDM1という遺伝子を欠失させることにより、体内で長期にわたり生き残ることを実験動物モデルで示しました。
細胞遺伝子工学 iPS細胞を用いた人工血小板の作製の効率化に成功 血小板のテイラーメイド医療に向けた一歩
ヒトiPS細胞から血小板を産生するための従来法よりも効率的な手法の開発に取り組みました。細胞の増殖を妨げるCDKN1Aとp53という2つの遺伝子の働きを抑えることで、高効率に血小板産生細胞を得られることが分かりました。従来の血小板輸血では治療が困難な血小板不応症の患者さんの治療にもつながることが期待されます。
細胞遺伝子工学 iPS細胞由来静止期肝星細胞を用いた肝線維症治療薬のスクリーニングモデルを開発
ヒトiPS細胞から作製した肝星細胞を用いて肝線維症治療薬のスクリーニングモデルを開発しました。蛍光量を指標に肝星細胞の活性化レベルを計測することが可能となり、肝線維症の病態を生体外で定量できるようになりました。
細胞遺伝子工学 生命誕生初期のタンパク質を再現する試み～7種類のアミノ酸で古代タンパク質は創れる～
原始的なタンパク質構造と考えられているDouble-psi-beta-barrel(DPBB)の誕生・進化過程を実験的に再現しました。現在の生物が持つDPBBの構造および配列情報を基に祖先の配列を推定し、古代に存在したと考えられるDPBBを再構成したところ、最も単純な古代DPBB構造は7種類のアミノ酸50個程度からなる短いペプチド配列で成立することが分かりました。これら7種のアミノ酸はコドン表においてまとまった位置に局在しており、太古の原始的なタンパク質合成システムによってDPBBが生産されていた可能性が示されました。
細胞遺伝子工学 女性のX連鎖性鉄芽球性貧血患者さん由来のiPS細胞を使った病態モデルの作製と治療薬候補の発見
X連鎖性鉄芽球性貧血(XLSA)の患者さんから作製したiPS細胞により、XLSAにおける赤芽球成熟障害を再現し、病態モデルを作製しました。このモデルを用いて、アザシチジン(AZA)が女性のXLSA患者さんから作製した細胞の赤血球生成を改善し、治療薬となり得ることを示しました。
細胞遺伝子工学 6型コラーゲン欠損筋ジストロフィーに対する細胞治療法の開発
6型コラーゲンが欠損して発症する筋ジストロフィー:ウルリッヒ型先天性筋ジストロフィー(UCMD) のマウスモデルにiPS細胞由来間葉系前駆細胞(iMSC) を全身投与したところ、細胞組織の病態の改善を確認し、運動機能の改善といった治療効果も確認できた。病態の改善は、iMSC移植による筋再生の促進、筋細胞のアポトーシス抑制、ミトコンドリア異常注の改善が寄与していることを見出した。
細胞遺伝子工学 東南アジアのキャッサバ重要品種の形質転換系を開発～有用キャッサバの育種に貢献～
東南アジアのキャッサバ重要品種を用いた「形質転換植物作出技術」の開発に成功しました。
細胞遺伝子工学 多細胞個体の「老化死」を獲得する複数の進化経路~4つの体細胞を持つ稀産緑藻アストレフォメネの全ゲノム解読から解明~
体細胞をボルボックスとは独立に獲得した多細胞緑藻アストレフォメネの全ゲノム解読と解析を行ない、体細胞分化に関わる遺伝子群を解析しました。ボルボックスで明らかとなっていた体細胞分化遺伝子をアストレフォメネが持たないにも関わらず、体細胞の遺伝子発現パターンが両種で類似していることを明らかにしました。
細胞遺伝子工学 光で活性化する組み換え酵素を、効率よく活性化する条件を発見
光によって活性化され、配列特異的に遺伝子を操作できる組み換え酵素「光活性化型Cre(Photoactivatable-Cre; PA-Cre)」のマウス個体での実用化を目指しました。ES細胞や数理モデルを用いて、効率よく組み換えを誘導できる光照射条件を探索し、短い間隔で光のON/OFFを繰り返す光照射を行うと、照射時間は半分になるにもかかわらず、連続照射(当てっぱなし)と同等の効率で組み換えを誘導できることがわかりました。
細胞遺伝子工学 霊長類におけるX染色体遺伝子量補正プログラムを解明
カニクイザルを用いた実験で、霊長類におけるX染色体遺伝子量補正プログラムを世界に先駆けて解明しました。