高等動物の大きなタンデム反復配列内および近傍における組換え

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11146219
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 権藤 洋一 理化学研究所, マウス変異開発研究チーム, チームリーダー(研究職) (40225678)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秦野 伸二 東海大学, 総合医学研究所, 助手 (60281375) ; 桝屋 啓志 理化学研究所, マウス変異開発研究チーム, 研究員 (40321814) ; 井上 麻紀 理化学研究所, マウス変異開発研究チーム, リサーチアソシエイト(研究職) (90321728) ; 斎藤 靖史 岩手大学, 農学部, 助教授 (70287100)
• Keywords: ゲノム / 反復配列 / サテライトDNA / 不安定性,ゲノム / ジーンコンバージョン / タンデムリピート / ヒト / モデル動物

Research Abstract

遺伝子機能をもちながら超可変性を示すヒトゲノムの変動の機構および機能を研究する。まず、親子間で10%の変動をしめすRS447メガサテライトDNAは、体細胞では変動がみられないので生殖細胞とくに減数分裂期の非等価組換えによってコピー数が増減するという仮説を立てた。その検証のためにモデル動物系を確立した。調べた哺乳動物すべてにRS447メガサテライト相同配列が存在し、チャイニーズハムスター、ラットから相同クローンを得た。タンデムコピー数がそれぞれ75および10と推定された。遺伝子としてはやはり脱ユビキチン化酵素をコードしている。DUB-1、DUB-2などの相同配列がタンデムではなく散在しているマウスゲノムには直接ヒトRS447を導入したトランスジェニックマウスを確立し、数コピーから70コピーを越えるものまで12系統が得られた。チャイニーズハムスターおよびラットから独立なクローン3つずつを得て全配列を決定比較したところ、99.3%以上の相同性が種内では確認された。RS447はタンデム構造もふくめほとんどの哺乳動物種によく保存されていることから、哺乳動物の共通祖先はすでに存在していたことが示される。その種間の相同性はもっとも相同性の高いラットとマウスDUB2で67.5%である。このことは、ジーンコンバーションか非等価相同組換えによる協調進化機構があり、種内では配列を同一の方向に維持しつつ種間では放散していることが示唆される。また、類似の不安定なタンデムリピートとして、ヒトNAIP遺伝子のcDNAクローン(Yamamoto et al.,BBBRC 1999)およびミニブタハンチントン病遺伝子cDNAクローン(Matsuyama et al.,in preparation)も得て解析している。

Research Products

• [Publications] S.Nakamura: "Radiation-induced mutation in the spleen and brain of lacZ transgenic mouse"Int. J. Radiation Biol.. (in press).
• [Publications] K.Yamamoto: "Identification of two distinct transcripts for the neuronal apoptosis inhibitory protein (NAIP) gene"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 264. 998-1006 (1999)
• [Publications] S.Muto: "Inhibition of benzo[a]pyrene-induced mutagenesis by (-)-epigallocatechin gallate in the lung of rpsL transgenic mice"Carcinogenesis. 20. 421-424 (1999)
• [Publications] T.Shiroishi: "Mouse Initiatives : Advanced Functional Genomics"The Jackson Laboratory. 1 (1999)