ヒトの染色体シミュレーションモデルを用いたGWAS-SNPの3次元構造解析

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本研究では、SNPsが刻まれている染色体の3次元構造に着目し、構造変化を伴う遺伝子発現制御機構の破綻という視点から疾患発症を捉えられないか検討している。その為、本研究ではGWAS-SNPsのアノテーションが可能となるヒト染色体3次元構造モデリングおよびシミュレーション系の構築を行なっている。2022年度は、1) GWAS-SNPsのアノテーション研究の先行研究調査の実施、 2) ヒトの核内における染色体構造に関わる先行研究(実験および理論研究)調査の実施、 3) ヒト染色体構造シミュレーションモデルの開発に着手した。具体的には、モデルの開発において、出芽酵母の染色体構造シミュレーションモデル（Tokuda, Biophys J., 118, 2181-2192, 2020.）を土台にする為、ヒトと出芽酵母の核内におけるゲノム構造および核内構造体（核小体、核スペックル等）の違いを調査した。また、統合失調症GWAS-SNPsのアノテーションを今後おこなうことから、ヒト人工多能性幹細胞（hiPSC）、神経前駆細胞（hNPC）、神経細胞(hNeuron)のHi-Cデータを先行研究より取得した。これらの実験データを基にヒト染色体構造シミュレーションモデルを構築することで、神経細胞分化に伴う染色体高次構造変化の定量的な解析、GWAS-SNPsの新たなアノテーション手法の確立に繋がると思われる。