バイオインフォマティクスを用いたダイオキシン受容体標的遺伝子の系統的同定

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15591162
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 小崎 健次郎 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (30234743)
• 研究分担者: 米元 純三 国立環境研究所, 総合研究官 (30072664) ; 三橋 隆行 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (80338110)
• キーワード: ダイオキシン / ダイオキシン受容体 / バイオインフォマティクス / マイクロアレイ / ヒト完全長cDNA配列

研究概要

約5000個のヒト完全長cDNA配列(東大医科研が公開)と、ヒトゲノム配列と逐次比較し、約2800個の遺伝子について、転写開始点から10kb上流までの配列をデータベース化した。同様にマウス完全長cDNA配列(理化学研究所が公開)とマウスゲノム配列を逐次比較し、転写開始点から10kb上流までの配列をデータベース化した。これらのデータベースを用いて、転写開始点から10kb上流までの配列におけるダイオキシン反応性モチーフ(塩基配列GCGTG : Dioxin responsive element以下DRE)の分布を、定量化し、DREが転写開始点上流近傍に多く存在することを示した。DREの分布と遺伝子発現量との間の相関を見るため、まずマイクロアレー(Affymetrix社)を用いた解析により、ダイオキシン曝露の有無によるマウス胎児前脳の遺伝子発現量の差について検討した。同じcDNAサンプルを用いて2度のマイクロアレー解析を行い、ダイオキシン曝露群の遺伝子発現量が2度とも2倍以上に増加した遺伝子は6個(Cyp1a1,Rgs5,Atm,Cyp1b1,Cyp1a1,Nnt,Archain1)、2度とも0.5倍以下に減少した遺伝子は6個(Nfia,Xlr3b,Mab21l2,Gbe1,Hemgn,Mid1)存在した。遺伝子発現変化の再現性をReal-time PCR法により再検討したところ、マイクロアレーと同様に増加した遺伝子は、4個(Cyp1a1,Cyp1b1,Rgs5,Atm)で、減少した遺伝子は4個(Xlr3b,Mab21l2,Gbe1,Mid1)であった。これら6個の遺伝子の転写開始点から10kb上流までの配列内におけるDRE分布の特性を検討したが発現量の変化しなかった遺伝子と、有意な差を認めなかった。今後、(1)他のDNA結合モチーフ(エストロゲン反応性モチーフ等)の分布も含めて検討する、(2)ヒトとマウスにおけるDREの分布とを比較する計画である。

研究成果

• [文献書誌] Yahagi N, Kosaki R, Ito T, Mitsuhashi T, Shimada H, Tomita M, Takahashi T, Kosaki K.: "Position-specific expression of Hox genes along the gastrointestinal tract."Congenital Anomalies. 44. 18-26 (2004)
• [文献書誌] Kosaki K, Bird LM, Maeda J, Higuchi M, Jones MC, Matsumoto M.: "Marfanoid Habitus With Abnormal Situs."American Journal of Medical Genetics. (印刷中).
• [文献書誌] Kosaki K, Sato S, Hasegawa T, Matsuo N, Suzuki T, Ogata T.: "Premature ovarian failure in a female with proximal symphalangism and NOG mutation."Fertility and Sterility. (印刷中).
• [文献書誌] Kosaki K, Ikeda K, Miyakoshi K, Ueno M, Kosaki R, Takahashi D, Tanaka M, Torikata C, Yoshimura Y, Takahashi T.: "Absent inner dynein arms in a fetus with familial hydrocephalus-situs abnormality."American Journal of Medical Genetics. (印刷中).