2017 Fiscal Year Annual Research Report
黒毛和種における遺伝性疾患の原因遺伝子解明と遺伝子診断法の確立
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16H05016
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
国枝 哲夫 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (80178011)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
揖斐 隆之 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (70335305)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 遺伝性疾患 / 腎疾患 / 黒毛和種 / ゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．遺伝子上の変異と疾患の関連の解析
昨年度までの研究により下顎短小・腎低形成症の原因遺伝子の染色体上の位置をある程度正確に特定している。そこで本年度は、その染色体上の領域に存在する遺伝子について、これまでに明らかにされている塩基置換等の変異が本疾患に関連しているかどうかについて調べた。特にタンパク質の機能に重大な影響を与える可能性のある変異を選び、それらが本疾患の原因であるのかを検証した。
具体的には発症牛を含む黒毛和種のの家系から採取されたDNAサンプルを用いて、対象とする遺伝子の変異の解析を行った。対象は、これまでに明らかにされている変異のうち、遺伝子の機能に大きな影響を与えていると考えられるTRIM16、SGCA、KRT36、STAT3、HSD17B1、COASY、BRCA1、PLEKIM1、EFCAB13、CCDC47遺伝子の変異とした。その結果、これらの遺伝子の変異では多くの個体で表現型から予想された遺伝子型と実際の遺伝子型が一致せず、したがって、これらの遺伝子の変異は本疾患の原因ではないと判断された
２．原因遺伝子の機能解析
下顎短小・腎低形成症の原因遺伝子が存在する染色体上の位置に存在する遺伝子の中で、ヒトの遺伝性疾患に関する情報および個体の発生過程で腎形成関わる機能に関する情報から、本疾患の原因となる可能性のある遺伝子を検索したところ本疾患に関わる可能性のある候補遺伝子を特定された。そこで、当該遺伝子の塩基配列の解析を行ったところ、ウシゲノムデータベース上での当該遺伝子の塩基配列の情報は正確ではなく、いくつかの塩基配列の不明な部分が存在することが明らかとなった。したがって、今後、疾患の原因となる変異を特定するためには、まず当該遺伝子ののウシゲノム配列を正確に明らかにすることが必要と考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、当初計画に沿って下顎短小・腎低形成症の原因遺伝子が存在する染色体上の領域に存在する遺伝子の変異が本疾患に関連しているかどうかについて調べている。その結果、調べた遺伝子はすべて、遺伝子型と表現型との間に矛盾が存在し、本疾患の原因遺伝子の候補から除外することができた。
さらに、当該領域に存在する遺伝子の中からヒトの遺伝性腎疾患に関与する遺伝子を特定することができ、さらに当該遺伝子のウシゲノムデータベース上の配列は正確ではないことが判明した。
したがって、次年度以降に本疾患の原因遺伝子を解明できる可能性は高くなり、本研究はおおむね順調に進展していると判断された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、当該候補遺伝子のウシゲノム配列を正確に明らかにすることを試みる。具体的には、塩基配列が不明な領域は極めてGC含量が高く、通常の方法ではPCR法による増幅および塩基配列の決定が困難であるために、これまでにGC含量の高い領域の増幅法、塩基配列解析法として報告されているいくつかの方法を用いて、当該領域の正確な塩基配列を明らかにすることを試みる。その後、当該遺伝子及びその周辺領域について正常個体と発症個体の塩基配列を比較することで、発症個体に特異的な塩基配列の違いを特定し、さらにそれらの変異の中で、ナンセンス変異、フレームシフト変異、あるいはミスセンス変異のうち種間で保存されたアミノ酸残基における性質の異なるアミノ酸置換を引き起こす変異等のタンパク質の機能に重大な影響を与える可能性のある変異を特定する。
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