ゲノミックスキャンニング法を起点とした優良・不良形質遺伝子プローブの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08556047
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 塩田 邦郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80196352)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青野 文仁 協同飼料株式会社, 研究所, 研究員 ; 後飯塚 僚 東京理科大学, 生命科学研究所, 助教授 (60205581) ; 小川 博之 宮崎大学, 農学部, 助教授 (30012016) ; 佐々木 伸雄 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60107414) ; 三宅 陽一 岩手大学, 農学部, 助教授 (20002256)
• Keywords: CpGアイランド / ゲノミック・スキャンニング(RLGS法)法 / 遺伝性疾患 / 形態形成 / 組織特異的脱メチル化 / DNAメチル化酵素

Research Abstract

本研究計画は、CpGアイランドを中心としたゲノミックスキャンニング(RLGS)法を中心に、家畜や実験動物の遺伝性疾患や形態形成のランドマークプローブを開発することを目的にしている。凍結精液による人工授精法は産業の発展に大きく貢献しているが、その一方で、種々の疾患が人工授精により広がる可能性が報告され、優良形質のみでなく不良形質までも、凍結精液による人工授精の普及によりかつて考えられなかった速度で世界規模で広まる結果となった。制限酵素ランドマークを二次元電気泳動で展開する、新しい概念に基づいたRLGS法では、ゲノム断片がそのコピー数を反映した濃さのスポットで得られるため、1コピー/ハプロイドゲノムの精度で解析することが可能である。この厳密な正確性と再現性をもってゲノム全体を一挙に検索するごとにより、突然変異によるDNA増幅・染色体欠失等の異常の検出に威力を発揮する。申請者らは、このRLGS法を確立し実験動物ゲノムDNAを解析することで、組織特異的に脱メチル化されたCpGアイランドを持つゲノム領域を数種発見した。その中で、胎盤特異的に脱メチル化されるゲノム領域に当たるスポットをRLGSゲルから切り出し、ゲノム断片を抽出、精製し、ベクターに組み込むことで、胎盤組織特異的に脱メチル化されるCpGアイランド近傍の遺伝子領域を数種単離した。そのひとつ、ミトコンドリアのC3トランスポーターをコードする遺伝子の転写が、胎盤で特異的に活性化されていることを明らかにした。この結果は、RLGS法が、時期・組織特異的に発現が調節される遺伝子領域を効率よく検索する方法として有効であることを示した。また、ラット胎盤細胞株(Rcho-I)を用いた研究により、ゲノムDNAのメチル化を調節するDNAメチル基転移酵素が、胎盤細胞では他の体細胞とは異なった発現調節を受けていることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] H.Kimura et al.: "Expression of rat DNA (cytosine-5) methyltransferase (DNA MTase) in rodent trophoblast giant cells: molecular cloning and characterization of rat DNA MTase" Biochem Biophys Res commun. 253(2). 495-501 (1998)
• [Publications] J.Ohgane et al.: "Analysis of CpG islands of trophoblast giant cells by restricition landmark genomic scanning" Development Genetics. 22(2). 132-140 (1998)