HLA遺伝子領域の多様性と正の自然選択

Publicly Offered Research

Project Area	HLA polymorphism, disease and evolution
Project/Area Number	25133702
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	The University of Tokyo (2014) University of Tsukuba (2013)
Principal Investigator	大橋順東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80301141)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000) Fiscal Year 2013: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords	HLA-DQ / 正の自然選択 / 分子進化 / 二量体 / HLA / 自然選択 / 多型 / 組換え
Outline of Annual Research Achievements	本年度は、HLA-DQA1-DQB1ハプロタイプリネージ形成の進化過程と進化機構について研究を行った。HLA-DQ分子は、連鎖して存在するHLA-DQA1遺伝子とHLA-DQB1遺伝子にそれぞれコードされるalpha鎖とbeta鎖からなるヘテロ二量体である。興味深いことに、alpha鎖とbeta鎖の全ての組合せでDQ分子を形成するわけではなく、同一ハプロタイプリネージ内でしかトランス二量体を形成しない（異なるハプロタイプリネージ間ではトランス二量体を形成しない）2つのハプロタイプリネージが共存している。HLA分子の主要な機能が病原微生物からの感染防御であることを考えると、トランスのalpha鎖とbeta鎖の組合せではDQ分子が形成できない（シスの組合せでのみ二量体を形成する）2つのリネージが形成・維持されてきた理由とその機構は謎であった。 HLA-DQA1遺伝子とHLA-DQB1遺伝子が誕生してしばらくの間は、トランスの組合せでもはDQ分子を形成する１つのハプロタイプリネージしか存在しなかったが、ある時点でシスの組合せでのみヘテロ二量体を形成する2つのハプロタイプリネージが誕生したと考えられる。そこで、1個体が保有するDQ分子（ヘテロ二量体）の種類数（1種類、2種類、4種類のいずれか）に応じて、その個体のDQ分子が提示するペプチドレパートリーが決まると仮定し、さらにそのレパートリーに比例して適応度が増加する数理モデルを考え、シスの組合せでのみヘテロ二量体を形成する2つのリネージが進化的に維持される条件（淘汰係数の関係式）を求めた。
Research Progress Status	26年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	26年度が最終年度であるため、記入しない。