DNA配列からの転写およびスプライシング情報の自動抽出

Research Project

Project/Area Number	05254206
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Kyoto University of Education
Principal Investigator	古谷博史京都教育大学, 教育学部, 教授 (80145151)
Project Period (FY)	1993
Project Status	Completed (Fiscal Year 1993)
Budget Amount *help	¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000) Fiscal Year 1993: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords	分子生物学 / コンピュータ / スプライシング / 血友病 / ニューラルネットワーク / データベース
Research Abstract	DNA配列の中には様々な情報が含まれているが、配列データのみから配列の意味を解読することは容易ではない。そうした情報の中で、生物にとってもっとも重要なものの一つがスプライシング制御情報である。また、近年次第に明らかになったこととして、多くの人々を苦しめる遺伝病の病因や発がん機構のかなりの部分がスプライシング異常により占められているという事実がある。本年度の研究では、血友病Bの病因となる第IX因子遺伝子異常を取り上げ、突然変異がスプライシングに及ぼす影響を、ニューラルネットワークを応用したプログラムを用いて調べた。第IX因子遺伝子の点突然変異については、国際的な協力により血友病Bデータベースが作成されており、そのにより今回の研究が可能となった。その他の点突然変異のうちミスセンス変異についても、従来アライメントなどに用いられてきたアミノ酸相同性行列を利用してアミノ酸置換の効果を推定する手法を開発した。具体的には、(1)第IX因子遺伝子エクソンeにおけるG→A変異(データベース症例番号130〜132、アミノ酸配列には影響しないサイレント変異)についてニューラルネットワークによる解析を行い、その2塩基上流の部位が新たなスプライス部位として活性化される可能性があることを示した。(2)同様にエクソンcの最下流にある塩基置換G→A(症例番号84、アミノ酸配列ではAsp→Asnミスセンス変異)により、正常スプライス部位が不活性化され、新たに変異部位の3塩基上流がスプライス部位といとして活性化されることが分かった。一方この変異によるアミノ酸置換の影響を評価したところ、第IX因子活性は正常値の6%と予測された。これは測定値<1%より大きく、この差はスプライシングの異常からくるものとすると説明可能である。