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レトロトランスポゾン由来の哺乳類特異的な獲得遺伝子の脳における機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K07243
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ゲノム生物学
研究機関東海大学

研究代表者

石野 知子 (金児知子)  東海大学, 医学部, 客員教授 (20221757)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードレトロトランスポゾン/ウイルス由来遺伝子 / RTL/SIRH genes / 哺乳類特異的遺伝子 / Rtl6/Sirh3 / 脳 / 自然免疫 / ミクログリア / LPS / 獲得遺伝子 / SIRH/RTL遺伝子 / 脳機能 / Sirh3/Rtl6 / GAGタンパク質 / レトロトランスポゾン / domesticated gene / 哺乳類特異的 / レトロトランスポゾン由来 / Sirh family / 行動異常 / Sirh3/Ldoc1l / Sirh11/Zcchc16 / Sirh famiry / 睡眠異常 / Sirh11 / Sirh3
研究成果の概要

レトロトランスポゾン/レトロウイルスのGagタンパク質に相同性をもつ哺乳類特異的遺伝子Rtl6/Sirh3遺伝子は、ヒストンH3に次ぐ保存性を保つ進化的な重要性が高い遺伝子であるが、その機能は不明だった。われわれは、これが脳内の免疫細胞であるミクログリアで発現し、細菌感染から脳を守る機能をもつことを明らかにした。Toll-like receptorを介した自然免疫システムは動物界で広く保存されているが、哺乳類では細菌排除のためにウイルス由来の遺伝子が新しい要素として加わった進化がおきていることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトを含む哺乳類のゲノムには、機能不明のレトロウイルス由来の遺伝子が30以上存在する。本研究のRTL6/SIRH3遺伝子が脳の自然免疫で、細菌感染に対する防御に機能していることを解明し、レトロウイルス由来の遺伝子が細菌感染防御に機能するという、全く予想できなかった事実が明らかになった。これは、Toll-like receptorシステムが動き出す前に、独自に機能していると考えられ、哺乳類の自然免疫系の進化を世界で初めて示したものである。進化における生物とウイルスの関係に新たな知見を与えたものであるだけでなく、将来、脳疾患の原因解明にもつながることが期待される。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Retrovirus-derived RTL5 and RTL6 genes are novel constituents of the innate immune system in the eutherian brain.2022

    • 著者名/発表者名
      Masahito Irie, Johbu Ito, Ayumi Matsuzawa, Masahito Ikawa, Hiroshi Kiyonari, Miho Kihara, Toru Suzuki, Yuichi Hiraoka, Fumitoshi Ishino, Tomoko Kaneko-Ishino.
    • 雑誌名

      Developmennt

      巻: 149 (18): dev200976. 号: 18

    • DOI

      10.1242/dev.200976

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Evolutionary Advantage in Mammals of the Complementary Monoallelic Expression Mechanism of Genomic Imprinting and Its Emergence From a Defense Against the Insertion Into the Host Genome2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneko-Ishino Tomoko、Ishino Fumitoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 13

    • DOI

      10.3389/fgene.2022.832983

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Retrovirus-derived acquired genes, RTL5 and RTL6, are novel constituents of the innate immune system in the eutherian brain.2021

    • 著者名/発表者名
      Irie M, Ithoh J. Matsuzawa A, Ikawa M, Suzuki Y, Hiraoka Y, Ishino F and Kaneko-Isihno T.
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 2021 ページ: 2021-2021

    • DOI

      10.1101/2021.12.29.474483

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] PEG10 viral aspartic protease domain is essential for the maintenance of fetal capillary structure in the mouse placenta2021

    • 著者名/発表者名
      Hirosuke Shiura, Ryuichi Ono, Saori Tachibana, Takashi Kohda, Tomoko Kaneko-Ishino and Fumitoshi Ishino
    • 雑誌名

      Development

      巻: 148 号: 19 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1242/dev.199564

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cooperation and Competition in Mammalian Evolution -Gene Domestication from LTR Retrotransposons-2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kaneko-Ishino and Fumitoshi Ishino
    • 雑誌名

      Evolution, Origin of Life, Concepts and Methods

      巻: Chapter 15 ページ: 317-333

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of viviparity in mammals: what genomic imprinting tells us about mammalian placental evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kaneko-Ishino and Fumitoshi Ishino
    • 雑誌名

      Reproduction, Fertility and Development

      巻: in press 号: 7 ページ: 1219-1227

    • DOI

      10.1071/rd18127

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 脳の自然免疫の最前線で機能するレトロウイルス由来の遺伝子 Sirh3/Rtl6とSirh8/Rtl52022

    • 著者名/発表者名
      石野 史敏 入江 将仁 金児-石野 知子
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 哺乳類特異的な獲得遺伝子群の同定と機能2021

    • 著者名/発表者名
      金児-石野 知子
    • 学会等名
      2021年日本バイオインフォマティクス学会年会・ 第10回生命医薬情報学連合大会(IIBMP2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cooperative interaction between two retrovirus-derived genes, Peg10 and Peg11/Rtl1, in the feto-materal interface of placenta(レトロウイルス由来のPeg10とPeg11/Rtl1の胎盤の母子境界における協調作用について)2021

    • 著者名/発表者名
      石野 史敏 志浦 寛相 幸田 尚 金児ー石野 知子
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会シンポジウム Fetomaternal interactions in development
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳内自然免疫における真獣類特異的遺伝子Sirh3/Rtl6の機能について2021

    • 著者名/発表者名
      金児-石野知子 入江 将仁 伊東 丈夫 石野 史敏
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] レトロトランスポゾン/ウイルス由来PEG10遺伝子の新規機能と哺乳類進 化への関与2021

    • 著者名/発表者名
      志浦 寛相 藤井 万由子 大我 政敏 若山 照彦 幸田 尚 金児-石野 知子 石野 史敏
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経系における真獣類特異的遺伝子PEG11/RTL1の役割と鏡-緒方 症候群およびテンプル症候群への影響2021

    • 著者名/発表者名
      北澤 萌恵 酢谷 明人 金児-石野 知子 石野 史敏
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] HERV由来配列ERVPb1は真猿型下目で保存され、マクロファージを含ん だ造血細胞系列で発現を示2021

    • 著者名/発表者名
      松沢 歩 李 知英 中川 草 伊東 丈夫 上田 真保子 三橋 里美 高地 雄太 金児-石野 知子 石野 史敏
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 真獣類特異的に存在するレトロトランスポゾン遺伝子Sirh4, 5, 6の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡 慶史 石井 雅之 志浦 相寛 小野 竜一 伊藤 日加瑠 平手 良和 遠藤 墾 金井 正美 金児-石野 知子 石野 史敏
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 真獣類特異的に存在するレトロトランスポゾン遺伝子Sirh4, 5, 6の機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤岡 慶史 石井 雅之 志浦 相寛 小野 竜一 伊藤 日加瑠 平手 良和 遠藤 墾 金井 正美 金児-石野 知子 石野 史敏
    • 学会等名
      第44回分子生物学会年会ワークショップ 転移因子コードがもたらすゲノム制御機能
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] LTRレトロトランスポゾン由来の哺乳類特異的遺伝子Sirh3/Rtl6の脳における機能2021

    • 著者名/発表者名
      金児-石野 知子
    • 学会等名
      2020年度 難治疾患共同研究拠点シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LTRレトロトランスポゾン由来獲得遺伝子Sirh3/Rtl6は胎仔期・新生仔期の脳で高発現し、行動異常に関わる2020

    • 著者名/発表者名
      金児-石野 知子
    • 学会等名
      第43回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Peg11/Rtl1は胎児・新生児期の骨格筋発生に関与する鏡―緒方・テンプル症候群の主要原因遺伝子である2019

    • 著者名/発表者名
      石野 史敏、北澤 萌恵、金児-石野 知子
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会 ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] レトロトランスポゾン由来Peg10遺伝子のプロテアーゼ活性は胎盤の血管構造維持に必須である2019

    • 著者名/発表者名
      志浦 寛相、小野 竜一、立花 沙織、 田中 希弥藤井 万由子、小松 巧実、 金児-石野 知子、石野 史敏
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会 ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒトゲノムで機能を獲得した HERV由来配列の探索2019

    • 著者名/発表者名
      松沢 歩、李 知英、中川 草、 石野(金児) 知子、石野 史敏
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] LTRレトロトランスポゾン由来の真獣類特異的 Sirh3/Ldoc1l遺伝子は 行動性を制御する(2)2019

    • 著者名/発表者名
      金児-石野 知子、入江 将仁、伊東 丈夫、 高安 直子、立花 沙織、石田 紗恵子、 田中 光一、幸田 尚、石野 史敏
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Peg11/Rtl1は胎児・新生児期の骨格筋発生に関与する鏡―緒方・テンプル症候群の主要原因遺伝子である2019

    • 著者名/発表者名
      石野 史敏、北澤 萌恵、金児-石野 知子
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] レトロトランスポゾン由来Peg10遺伝子のプロテアーゼ活性は胎盤の血管構造維持に必須である2019

    • 著者名/発表者名
      志浦 寛相、小野 竜一、立花 沙織、 田中 希弥藤井 万由子、小松 巧実、 金児-石野 知子、石野 史敏
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] レトロトランスポゾン由来の遺伝子群の哺乳類進化への貢献2018

    • 著者名/発表者名
      石野 史敏、金児-石野 知子
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第41回日本分子生物学会年会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レトロトランスポゾン由来Peg10遺伝子のプロテアーゼ活性は胎盤の血管構造維持に必須である2018

    • 著者名/発表者名
      志浦 寛相、小野 竜一、立花 沙織、田中 希弥、金児-石野 知子、石野 史敏
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第41回日本分子生物学会年会 ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] LTRレトロトランスポゾン由来の真獣類特異的 Sirh3/Ldoc1l遺伝子は行動性を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      金児-石野 知子、入江 将仁、伊東 丈夫、高安 直子、立花 沙織、石野 史敏
    • 学会等名
      日本分子生物学会 第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Brain function exerted by an LTR retrotransposon-derived Sirh3/Ldoc1l2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kaneko-Ishino, Masahito Irie, Jobu Ito, Saori Tachibana, Shigeharu Wakana anf Fumitoshi Ishino
    • 学会等名
      22nd Evolutionary Bioligy Meeting at Marseilles
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution of skeletal muscle in mammals by domestication of an LTR retrotrasposon2018

    • 著者名/発表者名
      Fumitoshi Ishino, Moe Kitazawa and Tomoko Kaneko-Ishino
    • 学会等名
      22nd Evolutionary Bioligy Meeting at Marseilles
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of LTR retrotransposon-derived SIRH genes in eutherians2017

    • 著者名/発表者名
      Fumitoshi Ishino, Masahito Irie, Moe Kitazawa, Hirosuke Shiura and Tomoko Kaneko-Ishino
    • 学会等名
      The 2nd Japan-Korea International Symposium for Transposable Elements
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acquired traits in mammals:genomic imprinting and roles of LTR retrotransposon-derived genes2017

    • 著者名/発表者名
      Fumitoshi Ishino and Tomoko Kaneko-Ishino
    • 学会等名
      Reproduction down under 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 覚醒・睡眠パターン制御にかかわる真獣類特異的なLTRレトロトランス2017

    • 著者名/発表者名
      石野史敏、入江将仁、吉川正信、幸田尚、金児-石野知子
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会 ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Peg10のプロテアーゼ変異は後期胎盤の形成異常ならびに出生前後致死を2017

    • 著者名/発表者名
      志浦寛相、小野竜一、立花沙織、田中希弥、金児-石野知子、石野史敏
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会 ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 真獣類特異的遺伝子Peg11/Rtl1は胎盤および胎仔の発生に重要である2017

    • 著者名/発表者名
      北澤萌恵、林晋一郎、今村道博、武田伸一、大石由美子、金児-石野知子、石野史敏
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会 ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Evolutionary Biology: Self/Nonself Evolution, Species and Complex Traits Evolution, Methods and Concepts2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kaneko-Ishino, Masahito Irie and Fimitoshi Ishino
    • 総ページ数
      396
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783319615684
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 遺伝子発現制御 クロマチン,転写制御,エピジェネティクス2017

    • 著者名/発表者名
      金児-石野知子
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807909179
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] from Chance Event to Necessity

    • URL

      http://mammalian-specific-genes.med.u-tokai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 偶然から必然へ ~From Chance Event to Necessity~

    • URL

      http://mammalian-specific-genes.med.u-tokai.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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