統括して機能的制御を受けるゲノム領域の探索とその遺伝子群の同定

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08283210
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 奥村 克純 三重大学, 生物資源学部, 助教授 (30177183)
• キーワード: DNA replication / chromosome / banding / genomic imprinting / FISH / Igf2r / acetylation

研究概要

インプリント遺伝子などを含むゲノム領域を、アレル間におけるDNA複製の非対称性を示す領域、即ち統括的に機能制御を受けるゲノム領域として捉えて探索する一方、このようなゲノム領域が、細胞核内でどのような挙動を示すか、複製制御領域の範囲、インプリンティング現象との関連性についても検討した。染色体バンドレベルでの複製制御領域の探索としてダイレクトRバンド法を伸展染色体について試み、FISHによってマップしたところ、ヒト11pに数カ所,6q,3p,4p,4q,1p,11q等がアレル間で明らかにバンドが異なる領域として同定された。また、マウスにおける伸展染色体の作製にも成功した。一方でインプリント遺伝子領域は遺伝子発現や複製タイミングがアレル間で異なることから、ゲノムの核内構造もアレル間で異なる可能性があると考え、スライドガラス上に培養したマウス線維芽細胞をパラホルムアルデヒドで固定し、Igf2r領域に存在するコスミドクローン3個を用いてマルチカラーFISHでこの領域のゲノムの核内構造を描き出した。その結果、早く複製するアレルが複製後だけでなく、複製前にも広く散らばったFISHシグナルを与え、この領域のゲノムが伸展状態にある一方、遅く複製するアレルはS期初期にはコンパクトな状態にあった。また、これらのアレル特異的な複製タイミングとゲノムの伸縮はヒストンの脱アセチル化阻害剤を培養中に添加することで消失した。また、PW/AS領域も同様であった。これらの結果により、インプリント遺伝子が存在するゲノム領域の複製タイミングとゲノムの伸縮がよく一致し、ヒストンのアセチル化が関与すること、また、アレル特異的遺伝子発現とは必ずしも一致しないことが強く示唆された。その他、ヒトやマウスの各種遺伝子のFISHマッピングを、Replication Rバンド法と高感度冷却CCDカメラシステムによるイメージングを組み合わせて行った。

研究成果

• [文献書誌] Nobuhisa Mizuki: "Isolation of cDNA and Genomic Clones for a Human Ras-related GTP-Binding Protein and Its Chromosomal Localization to the Long Arm of Chromosome 7,7q36." Genomics. 34巻. 114-118 (1996)
• [文献書誌] Yoshinari Makino: "Structural and Functional Analysis of the Human Y-Box Binding Protein(YB-1)Gene Promoter." Nucleic Acid Research. 24巻. 1873-1878 (1996)
• [文献書誌] Ken Taniguchi: "A Human Canalicular Multispecific Organic Anion Transporter(cMOAT)Gene Is Overexpressed in Cisplatin-resistant Human Cancer Cell Lines with Decreased Drug Accumulation." Cancer Research. 56巻. 4124-4129 (1996)
• [文献書誌] Toshihiko Eki: "Mapping of the Human Homologue(ORC1L)of the Yeast Origin Recognition Complex Subunit 1 Gene chromosome Band 1p32.2-p32.3." Genomics. 36巻. 559-561 (1996)
• [文献書誌] Yasunari Matsuzaka: "Isolation and Structural Analysis of the Mouse Nat(Ring3)gene in the MHC Class II Region." Nucleic Acids Symposium Series. 35巻. 225-226 (1996)
• [文献書誌] Toshihiko Eki: "Assignment of the Closest Human Homologue(DNA2L;KIAA0083)of the Yeast Dna2 Helicase Gene to Chromosome Band 10q21.3-q22.1." Genomics. 37巻. 408-410 (1996)
• [文献書誌] Mami Hata: "Genomic Cloning of a Human Heat Shock Protein(Hsp40)Gene and Its Chromosomal Localization to 19p13.2." Genomics. 38巻. 446-449 (1996)
• [文献書誌] Yasushi Taniguchi: "Cloning,Sequencing,and Chromosomal Localization of Two Tandemly Arranged Human Pseudogenes for the Proliferating Cell Nuclear Antigen(PCNA)." Mammalian Genome. 7巻. 906-908 (1996)
• [文献書誌] Phuoc T.Tran: "Molecular Cloning of the Human Methylthioadenosine Phosphorylase Processed Pseudogene and Localization to 3q28." Gene. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] Yoshihiro Fujiwara: "Genomic Organization and Chromosomal Localization of the Human Casein Gene Family." Human Genetics. (印刷中). (1997)
• [文献書誌] 奥村克純: "動物ゲノムの構造と複製に関する分子細胞遺伝学的研究." 日本農芸化学会誌. 71巻. 121-127 (1997)
• [文献書誌] 奥村克純: "FISHによる動物細胞ゲノムの核内構造解析の現状." 生化学. 69巻(印刷中). (1997)
• [文献書誌] 清水信義: "ヒト染色体-分子生物学から遺伝子医学へ-" 共立出版, 356 (1996)