家畜のRNAウイルス抵抗Mx遺伝子に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12876065
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 渡辺 智正 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 教授 (10100174)
• 研究分担者: 浅野 淳 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 助手 (90312404)
• キーワード: ブタ / ニワトリ / RNAウイルス / インフルエンザウイルス / 水疱性口内炎ウイルス / Mx遺伝子 / 変異 / 抗病性育種

研究概要

動物はウイルスなどの病原体に攻撃された時、防御機構が働いて感染に打ち勝とうとする。マウスにおいてこの遺伝的要因が明らかにされつつある。例えば、Mx遺伝子は、インターフェロンにより発現が誘導され、特定のRNAウイルスに対して抑制作用を示す。ところが、家畜のMx遺伝子はcDNAクローニングされたものの、変異の検出については報告がない。家畜において抵抗性・感受性型遺伝子が検出された場合、病気に強い品種を選抜することが可能となり、その意義は大きい。家畜でMx遺伝子について変異の報告がないのは、一品種しか調べられていないことが理由と考えられた。そこで、今回多数のブタおよびニワトリ品種からMx遺伝子をクローニングした。ブタでは15品種の合計341頭のゲノムDNAから最終エクソン14の塩基配列を調べたところ、ランドレースを含めた3品種に11塩基の欠失が検出され、結果として8アミノ酸の置換と23アミノ酸の延長が推測された。感染実験の結果、明らかに11塩基欠失タイプの方がインフルエンザウイルスに対して感受性でその増殖を抑える力が弱かった。一方、ニワトリの場合、受精胚からMx遺伝子のcDNAをクローニングすることが容易であり、実用鶏、日本在来種を含めて15品種のMxcDNAの全塩基配列を決定した。ニワトリMx遺伝子は多型性に富み、25箇所の塩基置換と、そのうち14箇所はアミノ酸置換を伴った。アミノ酸置換を伴うニワトリMx遺伝子のウイルス感染に対する機能的差異を検討するために、文献の白レグの感受性遺伝子と遺伝的距離の遠いと推定されたシャモとナゴヤ種のMxcDNAをマウス培養細胞に遺伝子導入した後、インフルエンザと水疱性口内炎ウイルスを用いて感染実験を行ったところ、ナゴヤ種Mxは文献と同じウイルス増殖抑制のない感受性タイプであったが、シャモは明らかに増殖抑制のある抵抗性であった。また、このウイルス感染抵抗性・感受性を決定しているのは631番地のアミノ酸置換であり、Asnの場合抵抗性であるのに対して、Serの場合感受性タイプであった。

研究成果

• [文献書誌] Ko, J.H., Watanabe, T.他10名: "Polymorphisms and differential antiviral activity of the chicken Mx gene"Genome Research. (印刷中).
• [文献書誌] Morozumi, T., Watanabe, T.他6名: "Three types of polymorphisms in exon 14 in porcine Mx1 gene"Biochemical Genetics. 39. 251-260 (2001)
• [文献書誌] Jin, H.K., Watanabe, T.他5名: "Mouse Mx2 protein inhibits hantavirus but not influenza virus replication"Archives of Virology. 146. 41-49 (2001)
• [文献書誌] Ables, G.P., Watanabe, T.他5名: "The roles of Nrampl and Tnfa gene in nitric oxide production and disinfection of Salmonella typhimurium in macrophages from mice"Journal of Interferon and Cytokine Research. 21. 53-62 (2001)
• [文献書誌] Seo, K., Watanabe, T.他2名: "Mouse Td^<ho> abnormality results from double point mutations of emopamil binding protein gene(Ebp)"Mammalian Genome. 12. 602-605 (2001)
• [文献書誌] Ohuchi, J., Watanabe, T.他4名: "The characterization of a novel gene, sperm tail associated protein(Stap), in mouse postmeiotic testicular germ cells"Molecular Reproduction and Development. 59. 350-358 (2001)