野生集団よりキモトリプシンDNA変異を導入した水頭症マウスの発生遺伝学的研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01619512
• 研究機関: 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所
• 研究代表者: 渡辺 智正 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 生化学部, 室長 (10100174)
• キーワード: 水頭症 / DNA多型 / マウス / 野生集団 / サザンブロット / キモトリプシン / F_2分離 / 組換え

研究概要

マウスは、哺乳類の中で最も遺伝学的研究の進んだ動物である。しかし、実験用近交系マウスの起源は比較的少数のマウスから出発したと推定され、変異遺伝子プ-ルはそれほど多くないと考えられている。そこで野生マウス集団から新たな変異遺伝子を検出する試みが重要な課題となってくる。最初にキモトリプシンDNA変異を、実験用近交系マウスと日本野生マウス由来の系統間で見出した。キモトリプシン遺伝子はすでにタンパクレベルの変異から第8染色上水頭症遺伝子の近傍にあることが判っているので、そのDNA変異を水頭症遺伝子型の遺伝標識に用いることを試みた。DNAレベルの変異の利点は、遺伝子発現していない臓器においても、発生のどの時期においても検出可能であり、染色体上近傍の疾患遺伝子型の診断に有用である。キモトリプシンDNA変異を活用するために、実験上使いやすいように日本野生マウス由来の変異を実験用マウスCFOに導入し、CMBと名付けた。CMBマウスと水頭症マウスを交配し、そのF_2において約96%の確率で、キモトリプシンDNAのサザンブロットのパタ-ンより水頭症ホモ個体を判定することができた。通常水頭症マウスは生後約1週目疾患個体であることが外見上判別でき、3週目には死に至る。今回、DNA診断から将来水頭症になると判定した個体の形態学的な初期変化を生後0日齢で調べてみたところ、左側脳室にすでにわずかながら水が貯り異常が進行していることが明らかとなった。200匹のリンケ-ジテストF_2群で、キモトリプシンDNA多型のAA型で正常の組換え個体が7例あるのに、AB型で水頭症の組換え個体は1例もなかった。このように組換えが一方向に片寄ったことから、水頭症変異が一塩基置換により生じたとは考えにくく、重複とか欠失という染色体レベルの異常を想定して、今後近傍のDNAプロ-ブを使用したサザンブロット解析を検討していく。

研究成果

• [文献書誌] Watanabe,T.,Masaki,S.,Takahashi,N.Nishimura,M.and Kato.H.: "Restriction fragment length polymorphism and chromosome mapping of a mouse homeo box gene,Hox-2.1." Biochemical Genetics. 26. 805-813 (1989)
• [文献書誌] Masaki,S.and Watanabe,T.: "Suppression of lens γ-crystallin encoded by Len-1 in the mutant mouse with eye lens obsolescence(Elo)." Experimental Eye Research. 47. 727-735 (1989)
• [文献書誌] 渡辺智正、正木茂夫,慶野宏臣: "先天性水頭症マウスとその遺伝子解析" Medical Immunology. 15. 759-764 (1989)
• [文献書誌] Watanabe,T.,Miyashita,N.,Nishimura,M.,Saitou,N.,Hayashi,Y.and Moriwaki,K.: "Evolutionary relationships between laboratory mice and subspecies of Mus musculus based on the restriction fragment length variants of chymotrypsin gene at Prt-2 locus." Biochemical Genetics. 27. 119-130 (1989)
• [文献書誌] Watanabe,T.,Masangkay,J.s.,Wakana,S.,Saitou,N.and Tomita,T.: "Mitochondrial DNA Polymorphism in native Philippine cattle based on restriction endonuclease cleavage patterns." Biochemical Genetics. 27. 431-438 (1989)