2022 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism of Mammalian Specific Acquired Genes in Brain
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21K06127
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
石野 知子 東海大学, 医学部, 客員教授 (20221757)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 裕 東海大学, 医学部, 講師 (80609230)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 哺乳類特異的獲得遺伝子 / SIRH/RTL遺伝子群 / 脳機能 / 自然免疫 / ミクログリア / Sirh3/Rtl6, Sirh8/Rtl5 / LPS / 2本差RNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウイルス由来と考えられる哺乳類特異的遺伝子Sirh8/Rtl5は、ウイルスのGag遺伝子部分を共通にもつ11個の遺伝子群（我々はSirh 遺伝子群と呼んでいる）のうちのひとつである。我々は同じ遺伝子群のPeg10、Peg11/Rtl1、Sirh7の３遺伝子は哺乳類の胎生に必須である胎盤の形成・機能維持・妊娠に関わるホルモン量のコントロールなどに重要であることを解明し、論文で報告している。哺乳類になって獲得した新しい遺伝子がほ哺乳類の特徴に関わっているという具体例を示すことができたと考えている。また遺伝子群内のSirh3/Rtl6は胎盤の形成・機能には無関係であったが脳で発現し、ヒストンH３の次に相当するレベルの種間での高い保存性をを示した。Sirh3遺伝子の後ろに蛍光タンパク質のVenus遺伝子をつないだノックインマウスの解析から脳の免疫細胞であるミクログリアで発現し、細菌のLPS（リポポリサッカライド）と結合して凝集して、脳内における細菌の感染防御（自然免疫）に関わることを解明した。同じ遺伝子群であるSirh8/Rtl5の機能解析のためにSirh8遺伝子の後ろに蛍光たんぱく質mCehrryの遺伝子を繋いでSirh8タンパクの発現を共焦点レーザー顕微鏡で解析したところ、発現場所は脳内のミクログリア細胞でSirh3/Rtl6と同じであったが、LPSには反応せず、2本鎖RNAと結合して凝集することが明らかになった。ちなみにLPSに結合するSirh3/Rtl6は2本鎖RNAには結合せず、遺伝子ごとにターゲットとなる感染源が異なることが明確になった。進化の過程で獲得したウイルス由来の遺伝子が細菌やウイルスなどの感染源に対抗するように機能分化したと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
Sirh3/Rtl6とSirh8/Rtl5の解明を論文発表できたことに加えて、Sirh10/Rtl9の脳内での機能解析もほぼ終わり、現在論文投稿準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
Sirh10/Rtl9の脳内機能について論文発表を行うことと、すでに一度行動異常で論文発表済みであるSirh11/Rtl4の下流に蛍光たんぱく質Venusの遺伝子を繋いだノックインマウスも作製済みなので、行動異常につながるメカニズムが見いだせるかどうか研究を進める。
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| Causes of Carryover |
2022年度に繁殖がうまくいかず、絶えてしまったマウスラインがあったため、その分の飼育・管理費等が次年度使用額となった。凍結精子から再度マウスを作製するための費用と飼育管理および作製したマウスのジェノタイピング等の経費、実験補助員への謝金として使用する計画である。
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