免疫グロブリン遺伝子における遺伝情報変換機構の解析

• 研究課題/領域番号: 13037020
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 木下 和生 京都大学, 医学研究科, 助手 (50293874)
• 研究分担者: 村松 正道 京都大学, 医学研究科, 助手
• 研究期間 (年度): 2001 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円); 2002年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2001年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: 抗体 / クラススイッチ / 体細胞突然変異 / AID / DNA組換え / RNA編集 / 人工基質 / 免疫学

研究概要

抗体の多様性を生む機構であるクラススイッチ組換えと体細胞突然変異に必須の因子activation-induced cytidine deaminase (AID)は構造上、RNA編集酵素のファミリーに属しており、RNA編集活性があると考えられるがその作用機序は不明である。AIDの機能を解明するために、本来はクラススイッチ組換えや体細胞突然変異を起こさない線維芽細胞株NIH3T3にレトロウイルスベクターを用いてAIDを強制発現させた。テトラサイクリン誘導プロモーターにより組換え標的の転写を制御できるクラススイッチ組換えの人工基質が組込まれたNIH3T3細胞ではAIDの発現と人工基質の転写に依存して人工基質でのクラススイッチ組換えが誘導されることをフローサイトメトリーとPCR法により確認した。また、体細胞突然変異の人工基質となる変異GFP遺伝子を導入したNIH3T3細胞でも、AIDの発現と変異GFP遺伝子の転写に依存して人工基質上での突然変異が観察された。これらの人工基質上での組換えや突然変異のDNA塩基配列から見た特徴は抗体遺伝子で認められるものと共通であり、抗体遺伝子で起きている反応を再現しているものと考えられた。ごれらの実験からクラススイッチ組換えや体細胞突然変異に関与するAID以外の因子はBリンパ球のみならず、線維芽細胞においても発現していることが分かった。また、AIDによる突然変異は抗体遺伝子に限られないことも明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] K.Kinoshita, T.Honjo: "Linking class-switch recombination with somatic hypermutation"Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2・7. 493-503 (2001)
• [文献書誌] Lee, C.G., Kinoshita, K.et al.: "Quantitative regulation of class switch recombination by switch region transcription"Journal of Experimental Medicine. 194・3. 365-374 (2001)
• [文献書誌] Fagarasan, K.Kinoshita, M.Muramatsu, K.Ikuta, et al.: "In situ class switching and differentiation to IgA producing cells in the gut lamina propria"Nature. 413・6856. 639-643 (2001)
• [文献書誌] Kinoshita, K., Harigai, M., Muramatsu, M.et al.: "A hallmark of active class switch recombination : transcripts directed by I promoters on looped-out circular DNAs"Proceeding of National Academy of Science U.S.A.. 98・22. 12620-12623 (2001)
• [文献書誌] Chen, X., Kinoshita, K., Honjo, T.: "Variable deletion and duplication at recombination junction ends : implication for staggered double-strand cleavage in dass switch recombination"Proceeding of National Academy of Science U.S.A.. 98・24. 13860-13865 (2001)
• [文献書誌] Okazaki, I., Kinoshita, K., Muramatsu, M.et al.: "The AID enzyme induces class switch recombination in fibroblast"Nature. 416・6878. 340-345 (2002)
• [文献書誌] Nagaoka, H., Muramatsu, M., Yamamura, N., Kinoshita, K.et al.: "Activation-induced Deaminase (AID)-directed Hypermutation in the Immunoglobulin Sμ Region : Implication of AID Involvement in a Common Step of Class Switch Recombination and Somatic Hypermutation"Journal of Experimental Medicine. 195・4. 529-534 (2002)
• [文献書誌] Honjo, T., Kinoshita, K., Muramatsu, M.: "MOLECULAR MECHANISM OF CLASS SWITCH RECOMBINATION : Linkage with Somatic Hypermutation"Annual Review of Immunology. 20. 165-196 (2002)
• [文献書誌] Bross, L., Muramatsu, M., Kinoshita, K., et al.: "DNA double-strand breaks : prior to but not sufficient in targeting hypermutation"Journal of Experimental Medicine. 195・9. 1187-1192 (2002)
• [文献書誌] Yoshikawa, K., Okazaki, I., Eto, T., Kinoshita, K., Muramatsu, M.et al.: "AID enzyme-induced hypermutation in an actively transcribed gene in fibroblast"Science. 296・5575. 2033-2036 (2002)
• [文献書誌] K.Kinoshita, T.Honjo: "Linking class-switch recombination with somatic hypermutation"Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2・7. 493-503 (2001)
• [文献書誌] Lee, C.G., Kinoshita, K.et al.: "Quantitative regulation of class switch recombination by switch region transcription"Journal of Experimental Medicine. 194・3. 365-374 (2001)
• [文献書誌] S.Fagarasan, K.Kinoshita, M.Muramatsu, K.Ikuta, et al.: "In situ class switching and differentiation to IgA producing cells in the gut lamina propria"Nature. 413・6856. 639-643 (2001)
• [文献書誌] Kinoshita, K., Harigai, M., Muramatsu, M.et al.: "A hallmark of active class switch recombination: transcripts directed by I promoters on looped-out circular DNAs"Proceedings of National Academy of Science U.S.A.. 98・22. 12620-12623 (2001)
• [文献書誌] Chen, X., Kinoshita, K., Honjo, T.: "Variable deletion and duplication at recombination junction ends: implication for staggered double-strand cleavage in class switch recombination"Proceedings of National Academy of Science U.S.A.. 98・24. 13860-13865 (2001)
• [文献書誌] Okazaki, I., Kinoshita, K., Muramatsu, M.et al.: "The AID enzyme induces class switch recombination in fibroblasts"Nature. (in press). (2002)