無顎類のゲノムと免疫系

• Project/Area Number: 20017001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 笠原 正典 Hokkaido University, 大学院・医学研究科, 教授 (30241318)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥9,800,000 (Direct Cost: ¥9,800,000); Fiscal Year 2009: ¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000); Fiscal Year 2008: ¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000)
• Keywords: 遺伝子再構成 / VLR / leucine-rich repeats / 無顎類

Research Abstract

本研究では、1)無顎類(メクラウナギ、ヤツメウナギ)に焦点を当てて、MHC(主要組織適合遺伝子複合体)パラロジー群の解析をおこなうことにより、2回のゲノム重複が系統発生のどの段階で起きたのかを実験的に推定するとともに、2)無顎類白血球cDNAライブラリーのEST解析によって同定されたvariable lymphocyte receptor(VLR)遺伝子群について詳細な解析をおこない、以下の成果を得た。
1.MHCアンカー遺伝子をコードするBACクローンをメクラウナギから単離し、BACクローンを用いたfluorescence in situ hybridizationをおこなった。その結果、メクラウナギ・ゲノムには少なくとも2個のMHCパラロガス領域が存在することが示唆された。
2.ヤツメウナギにはleucine rich repeatモジュールを再構成することによって、免疫グロブリンに匹敵する多様性を生み出す抗原レセプター遺伝子VLRが存在する。VLRにはVLRA、VLRBの2種の遺伝子が存在し、それぞれT細胞、B細胞と類似したリンパ球様細胞に発現されていることが知られていた。われわれは、今回、VLRA、VLRBのいずれとも異なる新しいVLR遺伝子を同定し、VLRCと命名した。VLRCは遺伝子再構成によりVLRA、VLRB遺伝子に匹敵する多様性を形成するが、LRRCT領域の多様性はVLRA、VLRB遺伝子のそれに較べ軽度であることが示された。また、VLRCはVLRA、VLRB発現細胞とは異なったリンパ球様細胞の集団に発現されていることが明らかになった。VLRC特異的モノクロナル抗体を用いて、VLRC発現細胞の特性について解析を進めているところである。

Research Products

• [Journal Article] Origin and evolution of the adaptive immune system : genetic events and selective pressures (2010)
  • Author(s): Flajnik, M.F.
  • Journal Title: Nat.Rev.Genet. 11 Pages: 47-59
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A novel type of E3-ligase for the Ufm1-conjugation system (2010)
  • Author(s): Tatsumi, K.
  • Journal Title: J.Biol.Chem. 285 Pages: 5417-5427
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of a third variable lymphocyte receptor in the lamprey (2010)
  • Author(s): Kasamatsu, J.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 107(In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparative genomic analysis of mammalian NKG2D ligand family genes provides insights into their origin and evolution (2010)
  • Author(s): Kondo, M.
  • Journal Title: Immunogenetics 62(In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genome duplication and T cell immunity (2010)
  • Author(s): Kasahara, M.
  • Journal Title: Prog.Mol.Biol.Transl.Sci. 92(In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exclusive expression of proteasome subunit β5t in the human thymic cortex (2009)
  • Author(s): Tomaru, U.
  • Journal Title: Blood 113 Pages: 5186-5191
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human endogenous retrovirus-R env glycoprotein as autoantigen in autoimmune disease (2009)
  • Author(s): Sasaki, N.
  • Journal Title: AIDS Res.Hum.Retroviruses 25 Pages: 889-896
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The amphioxus genome illuminates vertebrate origins and cephalochordate biology (2008)
  • Author(s): Holland, L. Z.
  • Journal Title: Genome Res. 180 Pages: 1678-1685
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Crystal structure of a chaperone complex that contributes to the assembly of yeast 20S Droteasomes (2008)
  • Author(s): Kasahara, M.
  • Journal Title: Zoolog. Sci. 15 Pages: 228-236
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Characterization of variable lymphocyte receptors in hagfish (2010)
  • Author(s): Guo, P.
  • Organizer: Keystone symposia "Lymphocyte Activation and Gene Expression"
  • Place of Presentation: Breckenridge, Colorado, USA
• [Presentation] Identification of a novel variable lymphocyte receptor (2009)
  • Author(s): Sutoh, Y.
  • Organizer: 日本免疫学会総会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪市)
  • Year and Date: 2009-12-03
• [Presentation] Variable lymphocyte receptors of Japanese lampreys (2009)
  • Author(s): Sutoh, Y.
  • Organizer: 11^<th> International Congress of Developmental and Comparative Immunology
  • Place of Presentation: Prague, Czech Republic
• [Presentation] Structural and genetic analysis of variable lymphocyte receptors (2008)
  • Author(s): Kasamatsu, J.
  • Organizer: 第38回日本免疫学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 京都
• [Patent(Industrial Property Rights)] 新規可変性抗原結合分子、標的抗原結合ファージをスクリーニングする方法および任意の標的抗原に対する可変性抗原結合分子の製造方法 (2009)
  • Inventor(s): 笠原正典, 他
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Filing Date: 2009-11-26
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権 (2008)
  • Inventor(s): 笠原正典他
  • Industrial Property Rights Holder: 北海道大学
  • Industrial Property Number: 2008-305003
  • Filing Date: 2008-11-28