マウス組換え遺伝子操作による高頻度相同組換え系の開発と遺伝子改変動物の作成

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06454717
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 森田 隆 大阪大学, 微生物病研究所, 助教授 (70150349)
• キーワード: 高頻度相同組み換え / Rad51遺伝子 / RecA遺伝子 / 細胞周期 / DNA修復 / 遺伝子ターゲテイング / Dmc1遺伝子 / 減数分裂

研究概要

遺伝子治療や遺伝子変異モデルマウスの作成において目的に合った遺伝子を標的部位へ導入する技術は遺伝子改変適用の拡大と安全性の向上を考慮すると今後益々必要になると考えられる。このため、哺乳動物の相同組換えに関与する遺伝子群の機能を明らかにし、相同組換えが容易に行なえる系を開発することが望まれる。
私たちはヒト、マウスから大腸菌RecA,酵母Rad51様遺伝子を単離し、マウスRad51遺伝子が構造的にそれらと相同性が高いことを示した。またこのタンパクに対する抗体を用いて、その発現が精原細胞や精母細胞、卵胞上皮、胸腺未分化T細胞、脾臓胚中心、小腸陰窩、子宮内膜上皮のような細胞分裂の盛んな細胞で発現していることを示すとともに、その転写がG1後期からS,G2、M期に行われ、細胞周期と関係していることを明らかにした。このようなG1後期からの発現は細胞レベルにおいて遺伝子組換えが同様の時期に高頻度であることとよく対応し、この遺伝子が有糸分裂時のDNA修復や相同組み換え反応に関与していることを示唆し、高頻度相同組換えには細胞周期による制御が可能であることを示した。
また昨年、減数分裂期に特異的なRecA様遺伝子(Dmc1)をヒト、マウスからクローニングした。これらの遺伝子はマウス精巣また卵巣で発現しており、減数分裂期の相同染色体組換えに関与していると考えられる。減数分裂期には組換え頻度が高いのでこの遺伝子をRad51遺伝子とともに体細胞で発現させ、高頻度相同組換え系を確率できると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] T.Habu et al.: "The mouse and human homologues of DMCq, the yeast meiosis-specific homologous recombination gene, have a common unique form of exon-skipped transcript in meiosis." Nucleic Acids Res.24(in press). (1996)
• [文献書誌] Matsuda,Y.et al.: "Chromosome mapping of the mouse homologue of DMC1,the yeast meiosis-specific homologous recombination gene" Chromosome Res.(in press). (1996)
• [文献書誌] Yamamoto,T.et al.: "Cell cycle-dependent expression of the mouse Rad51 gene in proliferating cells." Mol.Gen.Genet.(in press). (1996)
• [文献書誌] Kato,T.et al.:"Cloning of a marsupial DNA photolyase gene and the lack of related nucleotide sequences in placental mammals." Nucleic Acids Res.22,. 4119-4124 (1995)
• [文献書誌] Yagi,H.et al.: "Regulation of the Mouse Histone H2A.X gene Promoter by the Transcription Factor E2F and CCAAT Binding Protein" J.Biol.Chem。. 270. 18759-19765 (1995)
• [文献書誌] Takahashi,E.et al.: "Chromosome mappings of the human (RECA) and mouse (Reca) Homologs of the yeast RAD51 and E coli recA genes to human (15n15.1) and mouse (2F1) chromosomes by direct R-bnading fluorescence in situ hybridization." Genomics. 19. 376-378 (1994)