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1998 年度 研究成果報告書概要

RNA性転移因子(レトロポゾン)によるゲノム多様化の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 08408030
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分子生物学
研究機関東京工業大学

研究代表者

岡田 典弘  東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (60132982)

研究分担者 大島 一彦  東京工業大学, 生命理工学部, 講師 (60282852)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
キーワードSINE / ヘビクビガメ / レトロトランスポゾン / 逆転写酵素 / PCR法 / 塩基配列
研究概要

当研究室では、カメのゲノム中に存在するLINEとSINEの3′配列に、相同な領域のあることを見いだし、この相同領域の配列が、LINE逆転写酵素の認識に重要であり、SINEの3′領域も相同な3′配列を持つLINEの逆転写酵素に認識されるのではないかというモデルを提唱した。
我々はこのモデルを証明したいと考えているが、カメのLINE:PsCR1は、他の多くのLINEと同様に、ほとんどのコピーにおいてその5′領域が欠失しているため、その全長配列が決定されていなかった。そこでPCRを用いたゲノムウォーキングにより、PsCRl全長配列の決定を行った。
PsCR1は、全長がおよそ4.5kbpで、内部にタンパク質をコードしていると思われる領域、Open Reading Frame 1(ORF1)とORF2がみられた。PsCR1のORF2には、今までに報告されているLINEと同様に、逆転写酵素領域とヌクレアーゼ領域がみられた。これらの領域はレトロポジションにおいて、LINE転写産物の逆転写と、LINEが挿入される位置のゲノムの切断を行うものと考えられている。
PsCR1のORF1と5′UTRには、いくつかの特徴が見られたのでここで考察したい。PsCR1 ORF1タンパク質のアミノ末領域には、gagタンパク質型のものとは異なるジンクフィンガー様の配列(CX_2CX_<14>CX_2C)がみられた。このモチーフと同型のジンクフィンガーモチーフは、転写因子などを含むDNA結合タンパク質にみられる。このことから、PsCR1 ORF1タンパク質のアミノ末領域には、DNA結合能がある可能性が考えられる。もしこの領域にDNA結合能があるとすれば、ORF1タンパク質はレトロポジションにおいて、LINE転写産物と挿入位置のゲノムDNAの両方に結合して、レトロポジションの中間体を形成しているのかもしれない。
PsCR1の5′UTRには、E box(CANNTG)と呼ばれる組織特異的な発現に関わる可能性のある配列が複数みられた。LINEが頻繁にレトロポジションを起こせば、宿主の遺伝子を破壊する恐れがあるため、PsCR1はその発現を制御されているはずである。これらの制御に、PsCR1の5′UTRにみられるE box配列が関わり、PsCR1は組織あるいは発生段階特異的に発現している可能性が考えられる。
今後は、PsCR1のコードしているこれらのタンパク質が、PsCR1及び相同な3′配列を持つSINEのレトロポジションに関わっていることをin vitroで検証したいと考えている。

  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Terai, Y., Takahashi, K.& Okada, N.: "SINE cousins : The3'-end tails of the two oldest and distantly related families of SINEs are descended from the 3'ends of LINEs with the same genealogical origin." Mol.Biol.Evol.15. 1460-1471 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hamada, M., Takasaki, N., Reist, J.D., DeCicco, A.L., Goto, A.and Okada, N.: "Detection of the on-going sorting of ancestrally polymorphic SINEs towards fixation or loss in populations of two species of charr during speciation." Genetics. 150. 301-311 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Shimamura, M., Nikaido, M., Ohshima, K.and Okada, N.: "A SINE that acquired a role in signal transduction during evolution." Mol.Biol.Evol.15. 923-925 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Takahashi, K., Terai, Y.and Okada, N.: "A novel family of short interspersed repetitive elements (SINEs) from cichlids : the patterns of insertion of SINEs at orthologous loci support the proposed monophyly of four major groups of cichlid fishes in Lake Tanganyika." Mol.Biol.Evol.15. 391-407 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kajikawa, M., Ohshima, K.and Okada, N.: "Determination of the entire sequence of turtle CR1 : the first open reading frame of the turtle CR1 element encodes a protein with a novel zinc finger motif." Mol.Biol.Evol.14. 1206-1217 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Simimamura, M., Yasue, H., Ohshima, K., Abe, H., Kato, H., Kishiro, T., Goto, M., Munechika, I.and Okada, N.: "Molecular evidence that whales form a clade within even-toed ungulates." Nature. 388. 666-670 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ohshima, K., Hamada, M., Terai, Y.& Okada, N.: "The 3'ends of tRNA-deriverd short interspersed repetitive elements are deriverd from the 3'ends of long interspersed repetitive elements." Mol.Cell.Biol.16. 3756-3764 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Terai, Y., Takahashi, K.& Okada, N.: "SINE cousins : The3'-end tails of the two oldest and distantly related families of SINEs are descended from the 3' ends of LINEs with the same genealogical origin" Mol.Biol.Evol.15. 1460-1471 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hamada, M., Takasaki, N., Reist, J.D., DeCicco, A.L., Goto, A.and Okada, N.: "Detection of the on-going sorting of ancestrally polymorphic SINEs towards fixation or loss in populations of two species of charr during speciation" Genetics. 150. 301-311 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shimamura, M., Nikaido, M., Ohsima, K.and Okada, N.: "A SINE that acquired a role in signal transduction during evolution." Mol.Biol.Evol.15. 923-925 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Murata, S., Takasaki, N., Okazaki, T., Kobayashi, T., Numachi, K., Chang, K.and Okada, N.: "Molecular evidence from short interspersed elements (SINEs) that Oncorhynchus masou (cherry salmon) is monophyletic" Can.J.Fish.Aquat.Sci.55. 1-7 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takahashi, K., Terai, Y., Nishida, M.and Okada, N.: "Anovel family of short interspersed repetitive elements (SINEs) from cichlids : the patterns of insertion of SINEs at orthologous loci support the proposed monophyly of four major groups of cichlid fishes in Lake Tanganyika." Mol.Biol.Evol.15. 391-407 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Okada, N., Hamada, M., Ogiwara, I.and Ohshima, K.: "SINEs and LINEs share common 3' sequences : a review." Gene. 205. 229-243 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kajikawa, M., Ohshima, K.and Okada, N.: "Determination of the entire sequence of turtle CR1 : the first open reading frame of the turtle CR1 element encodes a protein with a novel zinc finger motif." Mol.Biol.Evol.14. 1206-1217 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Simimamura, M., Yasue, H., Ohshima, K., Abe, H., Kato, H., Kishiro, T., Goto, M., Munechika, I.and Okada, N.: "Molecular evidence that whales form a clade within even-toed ungulates." Nature. 388. 666-670 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hamada, M., Kido, Y., Himberg, M., Hasegawa, M.and Okada, N.: "A newly isolated family of short interspersed repetitive elements (SINEs) in coregonid fishes (whitefishes) with sequences that are almost identical to those of the Sma I family of repeats : possible evidence for the horizontal transfer of SINEs." Genetics. 146. 355-367 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takasaki, N., Yamaki, T., Hamada, M., Park, L.and Okada, N.: "The salmon Sma I family of SINEs : interspecific and intraspecific polymorphism of the insertion of SINEs in the genomes of chum and pink salmon." Genetics. 146. 369-380 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ohshima, K., Hamada, M., Terai, Y.& Okada, N.: "The 3' ends of tRNA-deriverd short interspersed repetitive elements are deriverd from the 3' ends of long interspersed repetitive elements." Mol.Cell.Biol.16. 3756-3764 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Murata, S., Takasaki, N., Saitoh, M., Tachida, H.and Okada, N.: "Details of retropositional genome dynamics that provide a rational for a generic division : The distinct branching of all the Pacific salmon and trout (Oncorhynchus) from the Atlantic salmon and trout(Salmo)." Genetics. 142. 915-926 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takasaki, N., Park, L., Kaeriyama, M., Gharrett, A.J.and Okada, N.: "Characterization of species-specifically amplified SINEs in three salmonid species, chum salmon, pink salmon and kokanee : the local environment of the genome might be important for the generation of a dominant source gene at a newly retroposed locus." J.Mol.Evol.42. 103-116 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-12-08  

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