ヒト人工染色体を用いた脆弱X症候群のCGGリピート伸長機構の解析系の構築

• Project/Area Number: 18810020
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied genomics
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 中山 祐二 Tottori University, 生命機能研究支援センター, 助教 (40432603)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥2,720,000 (Direct Cost: ¥2,720,000); Fiscal Year 2007: ¥1,360,000 (Direct Cost: ¥1,360,000); Fiscal Year 2006: ¥1,360,000 (Direct Cost: ¥1,360,000)
• Keywords: ゲノム / 脳神経疾患 / 発生・分化 / バイオテクノロジー / 遺伝子 / ヒト人口染色体 / 脆弱X症候群 / トリプレットリピート病

Research Abstract

平成19年度は、平成18年度に引き続き、変異レベルにまで延長したCGGリピートを持つ脆弱X症候群(FXS)患者由来のX染色体を、染色体ドナー細胞として最適なマウスA9細胞へ、そして染色体改変の場として最適なニワトリDT40細胞へと順次導入し、人工染色体構築のための基盤資材を作製する過程が中心であった。しかし、ニワトリDT40細胞への導入が未だ成功していない。そこで同じトリプレットリピート病である、DRPLA(歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症)の原因遺伝子ATN1のリピート領域を対象として、系の妥当性を検討し、かつ、DRPLAの領域においても、同様のリピート伸長解析系を確立することを目指した。本研究において、劣性遺伝のFXSとは異なり、優性遺伝するDRPLAのモデルを作成することは、マウス個体において、より明確な表現型が出やすいという可能性では優位性がある。
平成18年度:ヒトFXS患者由来のX染色体を一本保持するマウスA9細胞の作製
目的のマウス細胞は得られ、染色体改変のステップに進んだ。
平成19年度:X染色体FMR1領域のHAC搭載に向けた染色体改変
ヒトFXS患者由来のX染色体が、染色体改変の場であるニワトリDT40細胞に移入できず、系のコントロールとして、DRPLA患者の皮膚細胞から、ATN1遺伝子領域の変異CAGリピートを含む12番染色体をマウスA9細胞にクローニングした。また、正常ヒト12番染色体はコントロールとして、すでにニワトリDT40細胞に移入した。これらの系から、X染色体に関しては何らか(おそらくセレクション)の理由で染色体導入がうまくいかなかったが、常染色体では、系が確かであることが示された。今後は、DRPLAのリピート領域を用いたトリプレットリピート解析系の構築を検討し、人工染色体導入マウスを用いたトリプレットリピート解析系の構築を目指していく。FXSのCGGリピートに関しては、個体がない限り、メチル化の状態、FMR1の不活性化のメカニズムと時期の解析ができないので、条件検討を重ね、再度、研究の継続を進めていく価値はある。そして、CAGとCGGリピート両方のリピート間でのリピート伸長、あるいは病態に関わる知見が得られるようなin vitroあるいはin vivoの系を確立することが肝要である。