| 研究概要 |
高等脊椎動物のゲノムDNAがGC含有のMb(メガベース)レベルでの巨大な区分的構造よりなり,その構造が染色体バンド領域と関係することを明らかにしてきた.染色体バンドならびにGC含量巨大モザイク構造の機能上の意味と,それらが形成された進化機構を知る目的で,バンド境界と考えられるGC含量巨大モザイク境界の構造解析を行なった.ヒト染色体6p21.3領域に位置するMHCクラスIIとIII領域の境界にシャープなGC含量の変移点を見出し,高精度分染バンドの境界である可能性を指摘した.高等脊椎動物のDNA複製は,大別してS期前半(S^E)と後半(S^L)の2期に行われ,Gバンド領域はS^Lに,Rバンド領域はS^Eに複製される.DNA複製タイミングはバンド境界で転換すると考えられる.MHC領域のバンド境界の候補であるクラスIIとIIIの境界近傍の複製タイミングを塩基配列レベルで詳細に決定した.その結果,PABL(pseudoautosomal boundary-like sequence)を含む低GC含量のクラスII領域側は,S期開始後3-4時間目に複製されるのに対し,高GC含量のクラスIII領域側は1-2時間目に複製され,両者の間には2時間の複製タイミングの明瞭な差があり,着目のGC含量変移点がバンド境界の要件を満たすことが明らかになった.Alu配列とポリプリン/ポリピリミジン配列が高密度に存在する15kbの領域において,約1時間の差がみられ,複製フォークの進行が停止している可能性が示唆された.この領域にはSAR/MARが存在し,核内構造に強く結合していることも示された.GC含量変移点の共通構造を明らかにする目的で,クラスIとII及び周辺の非MHC領域でのGC含量の変化を解析した.コスミドの連続クローンの作製とGC含量の測定を行った結果,クラスIとテロメア側非MHC領域との境界,ならびにクラスIIとセメントロメア側非MHC領域との境界が,GC含量の変移点であることが判明した.クラスII-III-Iのそれぞれの機能領域とGC含量ドメインとの関係が明らかとなり,GC含量の変移点に複数の共通的な特徴配列が存在することも示された.
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