染色体工学・発生工学を用いたヒト型MHCマウスの作出

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12554036
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 池村 淑道 国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 教授 (50025475)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 宏志 中外製薬株式会社, 創薬資源研究所, 主任研究員 ; 深川 竜郎 国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 助手 (60321600)
• Keywords: 人工染色体 / MHC / DT-40細胞 / セントロメア / 複製タイミング / 染色体工学 / 発生工学 / 染色体ベクター

Research Abstract

遺伝子工学やトランスジェニック動物作成技術が医学、農学、薬学等のあらゆる分野の進歩に多大な貢献をしていることは言うまでもない。遺伝子組換えによるワクチンやホルモン等の有用産物の生産、あるいは遺伝子治療などの遺伝子工学技術は、基礎生物学から得られた知見が応用され、社会に貢献した例である。個々の遺伝子を解析して有用遺伝子産物を大量に生産させたり、ある病因遺伝子を同定して、正常型遺伝子を患者に導入することが行われている。一方で個々の遺伝子の導入のみでは効果が期待できない場合も数多く予想される。遺伝子産物の正常な機能発現のためには複数の遺伝子群が関与している例が多い。例えば、ヒトの免疫応答には多数の遺伝子群が関与して、ゲノム再編を含む巧妙な機構によってその複雑な機能を実現している。単一の遺伝子を個体に導入するだけでは期待する効果を実現することは期待できない。我々は広領域の遺伝子群を解析し、改変する目的で染色体工学的な手法を用いている。数Mbから数十Mbレベルの大きさのヒトの小型化染色体を、哺乳類細胞の数十から数百倍の高頻度で相同組み換えを起こすニワトリDT40細胞へ移行させ、宿主DT40細胞中でヒト染色体を効率よく改変している。本年度は安定に保持される人工染色体の基礎生物学的知見を得る目的で、人工染色体のセントロメアDNAの複製タイミングを測定した。自律複製する染色体のセントロメア領域のDNA複製タイミング(S期後半に複製)は、宿主の染色体へインテグレートしてしまった同じ配列のDNA複製タイミング(S期前半から中間で複製)とは明らかに異なっていた。これらの基礎知見は人工染色体をベクターとして用いる際の重要データになると思われる。今後、改変染色体を作成してマウスES細胞などに移行させる予定である。

Research Products

• [Publications] 岡村淳: "Gene structure, chromosomal localization and immunolocalization of chicken centromere proteins CENP-C and ZW10."Gene. 262. 283-290 (2001)
• [Publications] 中村保一: "Codon usage tabulated from international DNA sequence databases : status for the year 2000."Nucleic Acids Research. 28. 292 (2000)
• [Publications] 大野みずき: "Non-B DNA structures spatially and sequence-specifically associated with individual centromeres in the human interphase nucleus."Chromosomes Today. 13. 57-69 (2000)
• [Publications] 野上正弘: "Intranuclear arrangement of human chromosome 12 correlates to large-scale replication domains"Chromosoma. 108. 514-522 (2000)
• [Publications] 野上正弘: "Relative locations of the centromere and imprinted SNRPN gene within chromosome 15 territories during the cell cycle in HL60 cells"Journal of Cell Science. 113. 2157-2165 (2000)
• [Publications] 渡辺良久: "Replication timing of the human X-inactivation center (XIC) region : correlation with chromosome bands."Gene. 252. 163-172 (2000)
• [Publications] 上村隆俊: "Temporal and spatial localization of novel nuclear protein NP95 in mitotic and meiotic cells."Cell Structure and Function. 25. 149-159 (2000)
• [Publications] 金谷重彦: "Distribution of polypurine/polypyrimidine tract sequences in the human MHC region and their possible functions."Major Histocompatibillty Complex, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York Tokyo. 13 (2000)