ヒトゲノムGC含量ドメイン構造の解析と遺伝子高密度領域の探索

• Project/Area Number: 08283106
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 池村 淑道 国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 教授 (50025475)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小平 美江子 放射線影響研究所, 遺伝学部, 副主任研究員 ; 浅川 順一 放射線影響研究所, 遺伝学部, 主任研究員
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 1996: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 染色体バンド / バンド境界 / GC含量モザイク / MHC領域 / AGER遺伝子 / PBX2遺伝子 / Notch様遺伝子 / トリヌクレオチドリピート

Research Abstract

ヒトのゲノムDNAはGC含量のMb(メガベース)レベルでの巨大な区分的構造よりなる.その区分構造が染色体バンド領域と関係することを明らかに,バンドの境界と考えられるGC含量モザイク境界の構造解析を行なってきた.ヒト染色体6p21.3領域に位置するMHCクラスIIとIII領域の境界にシャープなGC含量の変移点を見出し,高精度分染バンドの境界である可能性を指摘してきた.GC含量変移点の共通構造を明らかにする目的で,クラスIとII及び周辺の非MHC領域でのGC含量の変化を解析した.YACとコスミドの連続クローンの作製とそのGC含量の測定を行った結果,クラスIとテロメア側非MHC領域との境界,ならびにクラスIIとセントロメア側非MHC領域との境界が,GC含量の変移点であることが判明した.FISH法により,クラスIに隣接する低GC含量側の非MHC領域マーカーが6p21.3と6p22.1の境界に近接することが明らかになり,GC含量の変移点とバンド境界の新たな相関の例が示された.クラスII-III-Iのそれぞれの機能領域とGC含量ドメインとが対応することが判明し,3箇所のGC含量変移点が明らかになったので,共通構造が存在する可能性を知る目的で,各変移点領域の塩基配列の解析を行っている.既に2箇所のGC含量変移点では塩基配列の解析を完了しており,両方のGC含量変移点において,Alu配列の高密度クラスターに隣接してポリプリン/ポリピリミジン配列が存在すること,ならびに共通の特徴的な配列の存在を確認した.GCに富む領域は遺伝子密度が高いことが知られている.MHCのクラスIII領域はヒトゲノム内でも最もGCに富む部位であり,遺伝子密度が高い代表例として知られている.予想通りに,我々のゲノム歩行したGCの高いクラスIII側に4種類の新遺伝子を見いだし,これまでにAGER遺伝子・PBX2遺伝子の完全構造を報告してきた.新規のNotch様遺伝子(NOTCH4)について遺伝子の全構造を決定したところ,遺伝子の先頭部分にはポリロイシンをコードする(CTG)nのトリヌクレオチドリピートが存在していた.

Research Products

• [Publications] 中村保一: "Codon usage tabulated from the international DNA sequence databases." Nucl.Acids Res.(in press). (1996)
• [Publications] 菅谷公彦: "Gene organization of human NOTCH4 and (CTG)n polymorphism in this human counterpart gene of mouse proto-oncogene Int3." Gene. (in press). (1996)
• [Publications] 安藤麻子: "cDNA cloning of the human homologues of the mouse Ke4 and Ke6 genes at the centromeric end of the human MHC region." Genomics. 35. 600-602 (1996)
• [Publications] 酒井尚雄: "Tenascin-X expression in tumor cells and fibroblasts : glucocorticoids as negative regulators in fibroblasts." J.Cell Sci. 109. 2069-2077 (1996)
• [Publications] 金谷重彦: "Detection of genes in Escherichia coil sequences determined by genome projects and prediction of protein production levels based on multivariate diversity in codon usage." CABIOS. 12. 213-225 (1996)
• [Publications] 笠原正典: "Chromosomal localization of the proteasome Z subunit gene reveals an ancient chromosomal duplication involving the major histocompatibiliy complex." Proc.Natl.Acod.Sci.93. 9096-9101 (1996)