ゲノムインプリンティングドメインの構造・制御・進化

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12206080
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 佐々木 裕之 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 教授 (30183825)
• 研究分担者: 佐渡 敬 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 助手 (70321601)
• キーワード: ゲノム刷込み / ゲノムインプリンティング / ゲノムドメイン / エンハンサー / インスレーター

研究概要

ゲノムインプリンティングを受ける哺乳類遺伝子がゲノムの特定の場所にクラスターを形成することは、それがインプリンティングの制御機構や進化に密接に関わることを示唆している。本研究ではインプリンティングドメインをモデルとして、今日の分子生物学の重要な課題である染色体の機能ドメインの構造、制御、進化についてゲノム解析を用いた総合的な研究を行う。本年度は、マウス第7染色体遠位部にあるインプリンティングドメイン(およそ1Mbに10個余のインプリンティング遺伝子がある)の全塩基配列を佐賀医大向井ら、理研服部らと共同で決定した。ヒトの当該領域(第11染色体短腕)と比較した結果、例えばKvLQT1のイントロン内に進化的に保存された配列があり、それらが制御配列である可能性が示された。さらに、H19周辺の保存された配列を実際にレポーター測定法やゲルシフト法により調べると、組織特異的エンハンサーやインプリンティングに関わるインスレーター蛋白質の結合配列であることが分かった。現在、このドメインの配列の特性などをコンピュータで詳しく解析中である。また、インプリンティングが哺乳類で進化した理由を探るため鳥類の研究を始め、上記のドメイン内にあるIGF2がニワトリでインプリンティングを受けないことを示した。当該ニワトリ領域をBACにクローン化し、現在その塩基配列の解析中である。鳥類も含めた比較ゲノム学的アプローチで、インプリンティングの進化についての手掛かりを得たい。

研究成果

• [文献書誌] Ishihara,K.: "Comparative genomic sequencing identifies novel tissue-specific enhancers and sequence elements for methylation-sensitive factors implicated in Igf2/H19 imprinting."Genome Research. 10. 664-671 (2000)
• [文献書誌] Sasaki,H.: "Mechanisms of Igf2/H19 imprinting : DNA methylation, chromatin and long-distance gene regulation (Review)."Journal of Biochemistry. 127. 711-715 (2000)
• [文献書誌] Yatsuki,H.: "Sequence-based structural features between Kvlqt1 and Tapa1 in mouse chromosome 7F4/F5 corresponding to the Beckwith-Wiedemann syndrome region in human 11p15.5 : long-stretches of unusually well conserved intronic sequence of Kvlqt1 between mouse and human. "DNA Research. 7. 195-206 (2000)
• [文献書誌] Ueda,T.: "The paternal methylation imprint of the mouse H19 locus is acquired in the gonocyte stage during fetal testis development."Genes to Cells. 5. 649-659 (2000)
• [文献書誌] Watanabe,T.: "Differential chromatin packaging of genomic imprinted regions between expressed and non-expressed alleles. "Human Molecular Genetics. 9. 3029-3035 (2000)
• [文献書誌] Mizuno,S.: "Expression of DNA methyltransferases DNMT1, 3A and 3B in normal hematopoiesis and in acute and chronic myelogenous leukemia."Blood. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] Ohno,M.: "Allele-specific detection of nascent transcripts by fluorescence in situ hybridization reveals temporal and culture-induced changes in Igf2 imprinting during pre-implantation mouse development."Genes to Cells. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] Sado,T.: "Regulation of imprinted X-inactivation in mice by Tsix."Development. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] Yokomine,T.: "Sequence polymorphisms, allelic expression status and chromosomal locations of the chicken IGF2 and MPR1 genes."Cytogenetics and Cell Genetics. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] Hamatani,T.: "Epigenetic mark sequence of the H19 gene in human sperm."Biochimica et Biophysica Acta. (印刷中). (2001)