新しい遺伝マーカー、ヒトDNase I型に関する法医学的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10307010
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 岸 紘一郎 群馬大学, 医学部, 教授 (30169841)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中島 タミ子 群馬大学, 医学部, 助手 (40008561) ; 竹下 治男 群馬大学, 医学部, 講師 (90292599) ; 安田 年博 群馬大学, 医学部, 助教授 (80175645)
• Keywords: 遺伝マーカー / deoxyribonucleaseI / deoxyribonucleaseII / 遺伝的多型 / 個人識別 / 分子生物学 / 人類遺伝学 / 分子進化

Research Abstract

従来の研究から、我々はヒトDNaseIおよびIIが遺伝的多型形質であり法医鑑識科学において有用な遺伝マーカーであることを見出した。本年度は両酵素に関して、以下の研究を実施した。
1.日本の異なる9地域在住者集団についてDNaseI多型の集団調査を実施した。その結果、北から南に向かってDNASE1^*2遺伝子頻度が減少する傾向が認められ、統計学的解析からDNaseI主要対立遺伝子頻度には有意な地理的勾配の存在することが明らかとなった。
2.DNaseI多型において新規な対立遺伝子DNASE1^*6を見出した。この対立遺伝子にはエキソン7にC1826T置換が認められ、それに伴いN末端より185残基目のArgがCysに置換されていた。このアミノ酸置換によって構造の安定化に関与する正常なdisulfide結合の形成が妨げられ、その結果不安定な酵素となることが明らかとなった。これまでに見出された5種類のDNaseI分子種はほぼ同一な安定性を示すが、6型酵素は不安定で寿命の短い分子種であることが判明した。なお、新たな対立遺伝子が加わり、DNaseI多型は21種類の表現型に分類でき、その個人識別能はさらに向上した。
3.DNaseIの新規な生物学的機能を明らかにするため、脊椎動物由来酵素に関する比較生化学的研究を継続している。本年度はニワトリおよびツメガエルDNaseIについて生化学的および分子生物学的性状を精査した。特にツメガエル酵素はこれまでに明らかにされた脊椎動物DNaseIとは大きく異なり、C末端にCys-richな70アミノ酸残基の延長領域を有していた。さらに、Ca^<2+>結合部位にSer残基が挿入されたため、ツメガエル酵素は不安定な寿命の短い分子種であることが明らかになった。従って、ツメガエルDNaseIは分子進化学的に極めて特異的なDNaseIであることが判明した。

Research Products

• [Publications] Reiko Iida: "Deoxyribonuclease I phenotyping from saliva stains"The Jourual of Forensic Sciences. 44(1). 175-178 (1999)
• [Publications] Toshihiro Yasuda: "Structural requirement of human deoxyribonuclease II for the development of the active enzyme form,revealed by site-directed mutagenesis"Biochemical and Biophysical Research Communications. 256(3). 591-594 (1999)
• [Publications] Osamu Hosomi: "Xenopus laevis pancreatic Dnase I:purification and characterization"Experimental and Clinical Immunogenetics. 19(2). 117-123 (1999)
• [Publications] Toshihiro Yasuda: "A new allele,DNASE1^*6,of human deoxyribonuclease I polymorphism encodes an Arg to Cys substitution responsible for its instability"Biochemocal and Biophysical Research Communications. 260(1). 280-283 (1999)
• [Publications] Haruo Takeshita: "Simultaneous typing of the STR loci,vWF and HumTPO,using discontinuous polyacrylamide gel electrophoresis"Legal Medicine. 1(3). 233-237 (1999)
• [Publications] Yoshimitsu Nakashima: "Molecular,biochemical and immunological studies of hen pancreatic deoxyribonuclease I"International Journal of Biochemistry and Cell Biology. 31(11). 1313-1324 (1999)
• [Publications] Tamiko Nakajima: "Rapid purification of human Dnase I using mouse monoclonal anti-Dnase I antibodies and characterization of the antibodies"Experimental and Clinical Immunogenetics. (in press).
• [Publications] Reiko Iida: "Age-related changes of gene expression in mouse kidney:fluorescence differential display-PCR analysis"Mechanisms of Ageing and Development. 113(2). 113-142 (2000)
• [Publications] Toshihiro Yasuda: "The molecular basis for genetic polymorphism of human deoxyribonuclease II (Dnase II)"FEBS Letters. 467(1/2). 231-234 (2000)
• [Publications] Osamu Hosomi: "Molecular cloning of cDNA encoding Xenopus Laevis deoxyribonuclease I"DNA Sequence. (in press).
• [Publications] 藤川克行: "日本人のトランスフェリン多型に認められる地理的勾配(埼玉県および青森県在住者を中心として)"血液事業. 21(4). 279-287 (1999)
• [Publications] 安田年博: "ヒトdeoxyribonuclease II (Dnase II) に関する最近の研究"北関東医学. 49(1). 39-41 (1999)
• [Publications] 岸紘一郎: "Dnase I"日本臨床. 57(増刊). 486-489 (1999)
• [Publications] 竹下治男: "不連続系ポリアクリルアミドゲル電気泳動を利用した2種類のSTR座位(vWFおよびHumTPO)の同時検出"DNA多型. 7. 88-90 (1999)
• [Publications] Haruo Takeshita: "Postmortem absorption of dichloromethane:a case study and animal experiments"International Journal of Legal Medicine. (in press).
• [Publications] Haruo Takeshita: "Mammalian deoxyribonucleases I are classified into three types:pancreas,parotid and pancreas-parotid(mixed) types,based on differences of their tissue concentrations"Biochemical and Biophysical Reseach Communications. (in press).