酵母人工染色体技術を用いた哺乳動物人工染色体の構築

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09044213
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 舛本 寛 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70229384)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): COOKE Howard MRC人類遺伝学研究所, 染色体生物学部門, 教授 ; HIETER Phili ブリティッシュコロンビア大学, 医学部, 教授
• Keywords: セントロメア / テロメア / アルフォイドDNA / 酵母人工染色体(YAC) / ヒト人工染色体 / CENP-B

Research Abstract

本研究ではヒトセントロメア機能に必須なDNA配列の決定とこのDNAと相互作用する蛋白因子の解明を行うことを目的として、酵母人工染色体(YAC)技術を駆使しヒトセントロメア及びマウス染色体セントロメアに由来する巨大DNA断片を哺乳動物細胞へ導入したとき、宿主染色体外で安定に保持される人工染色体が構築されるかどうかについて解析を進めている。これまでに、ヒト21番染色体セントロメアに由来する約80kbのアルフォイドDNA断片を含むYACの末端にヒトテロメア配列を付加しヒト培養細胞に導入したところ、高頻度で宿主染色体外で安定保持される人工染色体が形成されることを明らかにしている。そこで本年度は以下の研究を実施した。
(1) 80kbのアルフォイドDNA断片を含むYACクローンの欠失シリーズを作成し(Hieter研との共同研究)、各欠失YACクローンDNAをヒト培養細胞へ導入し人工染色体形成能を解析した結果、効率よく人工染色体を形成させるには50kb以上のアルフォイドDNAの連続した繰り返しが必要であることが判明した。
(2) マウスセントロメアに由来するDNA断片を含んだYACクローン末端をヒトテロメア配列で置換する作業を進め(Cooke研との共同研究)、目的どうり末端をヒトテロメア配列で置換したYACクローンは得ることに成功した。これらYACクローンDNAをヒト及びマウス培養細胞へ導入し形質転換細胞を多数得ている。現在これら細胞株中での人工染色体形成効率を解析している。
(3) 個体での人工染色体形成と安定性を調べるため、培養細胞で人工染色体を高頻度で形成したアルフォイドYACクローンをマウス受精卵へ導入しトランスジェニックマウスを得た。個体中でも人工染色体が形成され維持されているかどうかについて調べている。

Research Products

• [Publications] J.Iwahara: "A helix-turn-helix structure unit in human centromere protein B(CENP-B)." EMBOJ.17. 827-837 (1998)
• [Publications] M.Ikeno: "Construction of YAC-based mammalian artificial chromosomes." Nature Biotech.16. 431-439 (1998)
• [Publications] H.Masumoto: "Assay of centromere function using a human artificial chromosome." Chromosoma. 107. 406-416 (1998)