家畜モデル動物を用いた量的経済形質原因遺伝子同定のためのゲノムシフト戦略の確立

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14656114
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 佐々木 義之 京都大学, 農学研究科, 教授 (10041013)
• 研究分担者: 谷口 幸雄 京都大学, 農学研究科, 助手 (10252496) ; 山田 宜永 京都大学, 農学研究科, 助教授 (40253207)
• キーワード: モデル動物 / OLETF / 脂肪蓄積 / QTL解析 / コンジェニック / ファインマッピング / ポジショナルキャンディデート / クローニング

研究概要

【ファインマッピング】
肥満型OLETFラットにおける体重増加および脂肪蓄積は、第1染色体上の約10cMのゲノム領域内に位置する遺伝子が原因となっている。そのQTLゲノム領域のみがOLETF由来の移入ゲノムとなっているコンジェニック系統と、そのコンジェニックのレシピエント系統であるF344との交配によりF1を作製した。さらに、そのF1をコンジェニックと交配することで戻し交雑個体の雄143匹を作製した。その雄戻し交雑個体より単離されたゲノムDNAを用いてQTLゲノム領域の両端に位置するマーカーであるD1Rat166およびD1Rat90のタイピングを行った。その結果、QTLゲノム領域内で組換えを起こしている雄戻し個体の9匹を選抜することができた。次に、選抜された9個体について、経時的な体重測定および35週齢の屠殺時における各体内部位の脂肪量測定を行った。その9個体の体重測定値および脂肪量測定値は、OLETFアリルホモ型であるコンジェニックタイプあるいはOLETFアリル/F344アリルヘテロ型であるF1タイプのいずれかに分離することが判明した。体重については、9個体のうち2個体および7個体がそれぞれコンジェニックタイプおよびF1タイプと同様の表現型を示し、脂肪量については、9個体のうち3個体および6個体がそれぞれコンジェニックタイプおよびF1タイプと同様の表現型を示した。このことは、コンジェニックを用いることにより、その約10cMのゲノム領域内に存在するQTLを単一遺伝子変異として扱い、ファインマッピングを行うことができることを示している。こうして、体重増加および脂肪蓄積に関わる原因遺伝子を単一遺伝子として連鎖解析を行ったところ、体重および脂肪量に影響する遺伝子はD1Rat90より動原体側1.4cMおよび0.7cMに位置するものと推定された。
【原因遺伝子の探索】
ゲノムシフトアプローチにより3個のポジショナルキャンディデート(Pnlip・Pnliprpl・Pnliprp2遺伝子)が得られた。その結果、腸管からの脂肪吸収に関わるPnlipおよびPnliprp2遺伝子は、コード領域について変異は見られないものの、コントロールに比べOLETFで若齢時の膵における発現レベルが増加および減少しており、有望な候補となると考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Tanomura, H.: "Detection of a quantitative trait locus for intramuscular fat accumulation using the OLETF rat"J. Vet. Med. Sci.. 64. 45-50 (2002)
• [文献書誌] Kose, H.: "Examination of OLETE-derived non-insulin-dependent diabetes mellitus QTL by construction of a series of congenic rats"Mamm. Genome. 13. 558-562 (2002)
• [文献書誌] Yamada, T.: "Genetic dissection of non-insulin-dependent diabetes mellitus in the OLETF rat"Reproductive Biotechnology. (in press).
• [文献書誌] Taniguchi, Y.: "Genomic structure and promoter analysis of the bovine leptin gene"IUBMB Life. 53. 131-135 (2002)
• [文献書誌] Muramatsu, Y.: "Chromosomal assignments of expressed sequence tags for ACTG1, AHSG, COL1A1, GNAS1, and RPLP1 expressed abundantly in the bovine fetus"Anim. Genet.. 33. 230-231 (2002)
• [文献書誌] Nagata, Y.: "Differential display method used for the comparison of mRNA expression level among many samples"J. Anim. Genet.. 30. 3-10 (2002)