精子形成における突然変異誘導機構の探索

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15657056
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 木下 和生 京都大学, 医学研究科, 研究員(科学技術振興) (50293874)
• キーワード: 突然変異 / ゲノム / 進化 / 抗体 / 体細胞突然変異 / クラススイッチ

研究概要

多様な抗体をつくるため、リンパ球で抗体遺伝子に突然変異を導入するAIDタンパク質は精巣にも発現しており、AIDがゲノムの多様化、ひいては、生物の進化にも関与している可能性が考えられた。AIDを線維芽細胞で発現させると、抗体遺伝子と無関係のGFP遺伝子に高頻度の突然変異が誘導されるので、マウスの精巣でGFP遺伝子に突然変異が誘導されるかどうかを観察できれば、この可能性は検証できると思われた。このGFP遺伝子はあらかじめその内部に変異が導入されており、不完全なタンパクしか発現できない。この変異部分がさらに変異して復帰すると緑色蛍光を発するタンパク質が発現する。この変異GFP遺伝子とその発現量をモニタリングするためにIRES配列を介して赤色蛍光タンパク質(dimer2)遺伝子を発現する突然変異の人工基質を作成した。この人工基質はマウス胚に導入してトランスジェニックマウスを作成するのに用いられるが、人工基質の転写レベルが高いマウス個体を効率よく選別するためにdimer2は役立つことが期待される。完成した人工基質をAID遺伝子と共に線維芽細胞に導入すると、dimer2陽性の細胞の中で、3週間で最高2パーセントの細胞に復帰変異の発生を意味する緑色蛍光がフローサイトメトリーにより確認された。この人工基質をマウス受精卵に注入しトランスジェニックマウス個体を得た。今後、dimer2高発現のマウスを選別し、AIDの発現に依存して緑色蛍光を発する精子が観察されるかどうかを、AIDノックアウトマウスと交配させることにより明らかにしていく。

研究成果

• [文献書誌] Eto, T., Kinoshita, K., Yoshikawa, K., Muramatsu, M., Honjo, T.: "RNA-editing cytidine deaminase Apobec-1 is unable to induce somatic hypermutation in mammalian cells"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 100・22. 12895-12898 (2003)
• [文献書誌] Ta, V.T., Nagaoka, H., Catalan, N., Durandy, A., Kinoshita, K., et al.: "AID mutant analyses indicate requirement for class-switch-specific cofactors"Nature Immunology. 4・9. 843-848 (2003)
• [文献書誌] Okazaki, I.M., Hiai, H., Kakazu, N., Yamada, S., Kinoshita, K., et al.: "Constitutive Expression of AID Leads to Tumorigenesis"J.Exp.Med.. 197・9. 1173-1181 (2003)
• [文献書誌] Doi, T., Kinoshita, K., Ikegawa, M., Muramatsu, M., Honjo, T.: "De novo protein synthesis is required for the activation-induced cytidine deaminase function in class-switch recombination"Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.. 100・5. 2634-2638 (2003)
• [文献書誌] Stavnezer, J., Kinoshita, K., Muramatsu, M., Honjo, T.: "Molecular Biology of B cells (Molecular Mechanism of Class Switch Recombination)"Elsevier Academic Press. 589 (2004)