ＨＬＡと病原菌・ウイルスとの共進化

• 研究領域: 先端技術を駆使したＨＬＡ多型・進化・疾病に関する統合的研究
• 研究課題/領域番号: 22133007
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 総合研究大学院大学
• 研究代表者: 颯田 葉子 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (20222010)
• 研究協力者: 安河内 彦輝 ; LAU Quintin ; 藤戸 尚子
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 51,740千円 (直接経費: 39,800千円、間接経費: 11,940千円); 2014年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2013年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円); 2012年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円); 2011年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2010年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: 自然選択 / 免疫機構 / 進化速度 / ペプチド / 病原菌 / ペプチド結合領域 / HLA ペプチド結合能 / 平衡選択 / アミノ酸置換速度 / 細菌・ウィルス / 現生人類 / 脱アフリカ / 超優性選択 / DAAモデル / 進化 / HLAハプロタイプ / 環境 / ゲノム / 細菌・ウイルス / ハプロタイプ / 組み換え / 霊長類 / 多重遺伝子族 / 遺伝子重複 / エピトープ / 対立遺伝子のターンオーバー

研究成果の概要

ヒトの主要組織適合性抗原遺伝子群(HLA)は病原菌に感染したことを感知するなど、免疫系で重要な役割を担う。このHLAは未知のウィルスや細菌に対応するため、ヒトのゲノムの中で最も多型的である。この多様性を形成し維持するメカニズムについて、以下の結果を得た。1) HLA6遺伝子座に働く自然選択の強度は高々3%程度である。2) HLA-DRB1遺伝子座対立遺伝子のペプチド結合領域でのアミノ酸進化速度が一定ではない、3) 対立遺伝子の中には他の霊長類で失われたことによりヒト特異的となった系統があることなどを明らかにした。その他に対立遺伝子間の遺伝的距離と結合するペプチドの種類数との関係を推定した。

研究成果

• [雑誌論文] Nonsynonymous Substitution Rate Heterogeneity in the Peptide-Binding Region Among Different HLA-DRB1 Lineages in Humans. (2014)
  • 著者名/発表者名: YASUKOCHI Y. and Y. SATTA
  • 雑誌名: G3-Genes Genomes Genetics 巻: 7 号: 7 ページ: 1217-1226
  • DOI: 10.1534/g3.114.011726
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A human-specific allelic group of the MHC DRB1 gene in primates. (2014)
  • 著者名/発表者名: YASUKOCHI Y. and Y. SATTA,
  • 雑誌名: Journal of Physiological Anthropology 巻: 33 号: 1 ページ: 14-22
  • DOI: 10.1186/1880-6805-33-14
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural Basis for the Specific Recognition of the Major Antigenic Peptide from the Japanese Cedar Pollen Allergen Cry j 1 by HLA-DP5. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kusano S, Kukimoto-Niino M, Satta Y, Ohsawa N, Uchikubo-Kamo T, Wakiyama M, Ikeda M, Terada T, Yamamoto K, Nishimura Y, Shirouzu M, Sasazuki T, Yokoyama S.
  • 雑誌名: J Mol Biol. 巻: 426 号: 17 ページ: 3016-3027
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2014.06.020
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Current perspectives on the intensity of natural selection of MHC loci. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasukochi Y, Satta Y.
  • 雑誌名: Immunogenetics 巻: 65 号: 6 ページ: 479-483
  • DOI: 10.1007/s00251-013-0693-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] HLAの分子進化が語るもの (2013)
  • 著者名/発表者名: 颯田葉子
  • 雑誌名: 血液フロンティア 巻: 23 ページ: 91-96
• [学会発表] MHC haplotype evolution (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoko Satta
  • 学会等名: Evolutionary Genomics and Bioinformatics
  • 発表場所: Academia Scinica, Taiwan
  • 年月日: 2015-11-06 – 2015-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] Further investigations of co-evolution of HLA and pathogens (2014)
  • 著者名/発表者名: Quitin Lau、Yoshiki Yasukochi, and Yoko Satta
  • 学会等名: 遺伝学会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学バイオサイエンス学部/研究科
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] Symmetry or Asymmetry in maintaining extraordinary MHC polymorphism? (2013)
  • 著者名/発表者名: Satta Yoko, Yasukouchi Yoshiki, Takahata Naoyuki
  • 学会等名: SMBE 2013
  • 発表場所: シカゴ
• [学会発表] The human-specific HLA-DRB1 allelic lineages maintained by balancing selection. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasukouchi Yoshiki, Satta Yoko
  • 学会等名: SMBE 2013
  • 発表場所: シカゴ
• [学会発表] Parasite-driven evolution of HLA pepide binding repertoires (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoko Satta, Yoshiki Yasukochi
  • 学会等名: Centennial of Hashimoto DiseaseInternational Symposium II
  • 発表場所: ACROS Fukuoka（ 福岡）
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] HLA-DRB1遺伝子座の二つの系統グループにおける分子進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安河内 彦輝、颯田 葉子
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 九州大学（ 福岡）
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] ヒトゲノムにかかる正の自然選択について (2012)
  • 著者名/発表者名: 颯田 葉子、Colm O'HUigin、高畑 尚之
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 九州大学（ 福岡）
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] HLA-DRB1分子の進化過程における抗原ペプチド認識レパトリー多様化の制約 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安河内 彦輝、颯田 葉子
  • 学会等名: 日本進化学会第14回大会
  • 発表場所: 首都大学東京（ 東京）
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] Human Evolution Revealed from Molecular Evolution of Genes for Immunity (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Satta
  • 学会等名: 分子生物学会
  • 発表場所: 京都大学(京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] HLA-DRB1スーパータイプにおけるペプチド結合領域の進化経路 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安河内彦輝、颯田葉子
  • 学会等名: 日本免疫学会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] HLA-DRB1スーパータイプのペプチド結合領域における進化モード (2011)
  • 著者名/発表者名: 安河内彦輝、颯田葉子
  • 学会等名: 日本遺伝学会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] PBRの機能とHLAの進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安河内彦輝、颯田葉子
  • 学会等名: 第20回日本組織適合性学会大会
  • 発表場所: 京都大学(京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] PBR, peptides, and functional divergence in MHC (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Satta, Y.Yasukochi
  • 学会等名: Society for Molecular Biology and Evolution 2011
  • 発表場所: 京都大学(京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] Selection intensity and evolutionary process on the peptide binding region in the HLA genes (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Yasukochi, Y.Satta
  • 学会等名: Society for Molecular Biology and Evolution 2011
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2011-07-28
• [学会発表] HLAの多型維持の機構についての再考
  • 著者名/発表者名: 颯田 葉子
  • 学会等名: 第15回日本進化学会大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] MHC多型維持とヘテロ接合体の適応度について
  • 著者名/発表者名: 颯田 葉子
  • 学会等名: 第85回日本遺伝学会大会
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] MHC遺伝子の進化速度、進化様式、そして多型維持の機構
  • 著者名/発表者名: 颯田 葉子
  • 学会等名: 第29回京都賞記念ワークショップ
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [学会発表] 最新の塩基配列データを用いたHLA遺伝子座における自然選択圧の強度の推定
  • 著者名/発表者名: 安河内 彦輝, 颯田 葉子
  • 学会等名: 第85回日本遺伝学会大会
  • 発表場所: 横浜
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