ダウン症遺伝子病理地図の作成-遺伝病から遺伝病解明へ-

• Project/Area Number: 09878215
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 添田 栄一 理化学研究所, ジーンバンク室, 副主任研究員 (00039330)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日下部 守昭 理化学研究所, 実験動物室, 副主任研究員 (60153277)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 1998: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 1997: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: ダウン症病理解明 / ゲノムシークエンス / 大腸菌人工染色体 / IRB-BACライブラリー / CpGアイランド / 染色体歩行法 / 染色体21番 / ヒト遺伝地図 / ダウン症病理 / 中枢神経系形成制御遺伝子

Research Abstract

1. 我々は、まず、PACによるゲノム物理地図を直接、遺伝子発現・機能地図に転換することを目的に、
1) パルスフィールド電気泳導によるレアーカッター部位からCpGアイランドにある発現遺伝子を検索する方法と、
2) ショットガン法でPACの全シークエンスを完成させ、その遺伝子解析から転換する方法とを較べた。その結果、パルスフィールド電気泳導での低分解精度では1Kb以内のCpGアイランドの検索は困難であること、むしろ現在のシークエンス技術では、ショットガン法で170Kbの全シークエンスを完成できること(Genomjcs52:95-100、1998)からゲノム・シークエンスによる詳細な遺伝子解析が確実で、絶対的有利であると結論ずけた。
2. ダウン症の遺伝子解析に関しては、ダウン症主要領域(DCR)のhSIM2遺伝子を含まない家系性ダウン症患者の例が報告され,むしろ、染色体21番全体の遺伝子解析からダウン症病理解明する方向がうちだされた(Cytogenet.Cell Genet.79:21-52,1997)。
3. このためには、米国で定めた大規模シークエンスのためのIRB-BACライブラリー(Institutional Review Boardapproval BAC library)を導入する必要があり,かつ,BAC末端の直接シークエンスとPCRによる三次元スクーニングを併せた染色体歩行法を確立せねばならなかった。
4. 本法を用いてダウン症領域に隣接するAMLl-GART-筋萎縮側鎖硬化症(ALS)領域までの3.5メガベースを BAC/PACに置き換え、APPまでの約10メガベースのゲノム物理地図を完成した。そのシークエンスは21番コ ンソーシアムで行われ、遺伝子解析に賦されている。

Research Products

• [Publications] Shiina, T.et al: "Physical mapping between the S and HLA-E genes in the human MHC class Iregion:construction of a BAC, PAC, and cosmid contig" Immunogenetics. 48. 402-407 (1998)
• [Publications] Furukawa, T.et al.: "Genomic analysis of DUSP6, a dual specificity MAP kinase phosphatase, in pancreatic cancer" Cytogenetics and Cell Genetics. 82. 156-159 (1998)
• [Publications] Yamakawa, H.et al: "Identification of a 100-Kb region of common allelic loss on chromosome bands 10q25-q26in human endometrial cancer" Genes Chromosomes Cancer. 23. 74-77 (1998)
• [Publications] Watanabe, K.et al: "Mapping of a Novel Carbonyl Reductase, CBR2, and Ribosomal Pseudogenes to Human Chromosome 21q22.2." Genomics. 52. 95-100 (1998)
• [Publications] Korenberg, J.R.et al.: "Report of the sixth international workshop on human shromosome 21 mapping 1996" Cytogenet Cell Genet. 79. 21-52 (1997)
• [Publications] Kitamura, E.et al.: "A 3-Mb sequence-ready contig map Encompassing the Multiple Disease Gene Cluster on Chromosome 11q13.1-q13.3" DNA Research. 4. 281-289 (1997)
• [Publications] Matsumoto, N.et al.: "Possible Narrowed Assignment of the Loci of Monosomy 21-associated Microcephaly and Intrauterine Growth Retardation to a 1.2-Mb Segment at 21q22.2." Am.J.Hum.Genet. 60. 997-999 (1997)
• [Publications] Matsumoto, N.et al.: "A 1.2-Megabase BAC/PAC Contig Spanning the 14q13 Breakpoint of t(2;14)in a Mirror-Image Polydactyly Patient." Genomics. 45. 11-16 (1997)
• [Publications] Matsumoto,N.: "A 1.2-Megabase BAC/PAC Contig Spanning the 14q13 Breakpoint of t(2;14)in a Mirror-Image Polydactyly Patient." Genomics. 45. 11-16 (1997)
• [Publications] Matsumoto,N.: "Possible Narrowed Assignment of the Loci of Monosomy 21-associated Microcephaly and Intrauterine Growth Retardation to a 1.2-Mb Segment at 21q22.2." Am.J.Hum.Genet.60. 997-999 (1997)
• [Publications] Kitamura,E.: "A 3-Mb Sequence-ready Contig Map Encompassing the Multiple Disease Gene Cluster on Chromosome 11q13.1-q13.3." DNA Research. 4. 281-289 (1997)
• [Publications] Watanabe,K.: "Mapping of a novel human carbonyl reductase,CBR 3,and ribosomal pseudogenes to human chromosome 21q22.2." Genomics.(in press). (1998)