ヒトSNRPN遺伝子領域のインプリンティング・センターの構造と機能の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09672312
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 中尾 光喜 熊本大学, 医学部, 助手 (00217663)
• キーワード: ゲノムイニプリンティング / DNAメチル化 / DNA複製 / CpGアイランド / 結合蛋白質 / プラダー・ビリ-症候群 / SNRPN / GABAレセプター

研究概要

ゲノムインプリンティング(以下、インプリンティング)は、染色体上の対立遺伝子がその親由来に依存して発現する生命現象であり、エピジェネティクな制御機構、すなわち染色体DNAのメチル化・DNA複製時期・クロマチン構造などと深く関連している。ヒト15番染色体長腕(15q11-13)の異常によって発生するプラダー・ビリ-症候群(以下、PWS)とアンジェルマン症候群(以下、AS)は、同領域のインプリンティングが関連した精神発達遅滞・発生異常である。small nuclear ribonucleoprotein-associated polypeptide N(以下、SNRPN)遺伝子上流領域に想定されたインプリンティング・センターがPWS/AS領域全体のエピジェノタイプを規定し、インプリンティング遺伝子の発現を制御している。本研究では、インプリンティングの分子機構を明確にすることを目的として行い、以下のような研究実績を得た。
(1)典型的なCpGアイランドを形成するSNRPN遺伝子プロモーターの転写活性がDNAメチル化に依存していることをin vitroのシステムで報告した。母親由来のアレルのように高メチル化の場合には転写活性はほぼ完全に抑制された(Huq, et al.Genome Res.)。
(2) DNAメチル化に依存した転写調節機構を明らかにするために、新規のメチル化CpG結合蛋白質のクローニング・機能解析を報告した(中尾ら、日本人類遺伝学会第42回大会)。
(3) PWS/AS領域のDNA複製時期をFISH法で解析し、新しい非同時性複製領域の存在およびPWS/AS領域の核内構造を報告した(奥村ら、日本人類遺伝学会第42回大会)。
(4) 鳥取大学・押村光雄教授との共同研究で、PWS/AS領域に存在するGABAレセプター・サブユニットが父親発現であることを、ヒト単一染色体を含むマウスのハイブリド細胞を用いて報告した(Meguro et al.Hum.Mol.Genet.)。

研究成果

• [文献書誌] Huq, A.H.M.M.et al.: "Sequencing and functional analysis of the SNRPN promoter : In vitro methylation abolishes promoter activity." Genome Reserch. 7. 642-648 (1997)
• [文献書誌] Meguro, M.et al.: "Evidence for paternal expression of the human GABAA receptor subunit genes, using microcell-mediated chromosome transfer." Hum.Mol.Genet.12. 2127-2133 (1997)
• [文献書誌] Nakamura, H.et al.: "Identification of a human homolog of the Drosophila neuralized gene within the 10q25.1 malignant astrocytoma deletion region." Oncogene. 16. 1009-1019 (1998)
• [文献書誌] Makino, K.et al: "Cloning and characterization of Ne-dig ; a novel human homolog of the Drosophila disc large(dlg)tumor suppressor protein interacts with the APC protein." Oncogene. 14. 2425-2433 (1997)
• [文献書誌] Mugita, N.et al.: "Identification of a novel,tissue-specific calpain htra-3 ; a human homologue of Caenorhabditis elegans sex determination gene." Biochem.Biophys.Res.Commun.239. 845-850 (1997)
• [文献書誌] Mori,S.et al.: "Identification of the ubiquitin-ligation system for the epidermal growth factor receptor." Eur.J.Biochem.247. 1190-1196 (1997)