網羅的転座染色体の解析によるPATRRの核内配置と転座染色体生成との関係

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K19042
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 加藤 武馬 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教 (20387690)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ゲノム再構成 / 染色体転座 / PATRR / 回分配列

研究実績の概要

t(11;22)(q23;q11)はヒト生殖細胞系列で最も高頻度にみつかる染色体転座である。本転座が高頻度にみつかるのは、ひとりの創始者から伝播したのではなく、高頻度に転座がde novoに発生することに起因する。両転座染色体の転座切断点には、palindromic AT rich repeat(PATRR)と呼ばれるAT含量の高い回文配列が存在することから、パリンドローム配列がゲノム不安定性を誘発し、染色体転座が繰り返し発生すると考えている。私たちは以前にt(11;22)転座を特異的に検出するPCR法を確立し、健常人精子由来のゲノムDNAを鋳型にした転座PCRでは、de novo t(11;22)転座を10-5の頻度で検出することに成功した。この結果は、精子中に数多くのde novo染色体転座が含まれていることを示している。さらにt(11;22)以外にも複数のPATRRを介した染色体転座が発見されたことから、本研究では健常人精子に含まれるPATRRを介した染色体転座を網羅的に調べることで、染色体転座の発生メカニズムの解明を目的とした。
本年度は、この方法を応用して、PATRR特異的なプライマーとambiguousなプライマーを組み合わせたPCRにより、精子DNAを鋳型にした時にのみ検出されるバンドから、PATRRを介した染色体転座を網羅的に検出する系の確立を目指した。しかしながらこの方法では染色体転座を高感度に検出するには至らなかった。また並行してde novoの染色体異常を網羅的に検出するためには、1細胞レベルでの染色体解析法の確立が必要であるため、複数の全ゲノム増幅法とアレイCGHや次世代シーケンサーなどの染色体解析ツールを組み合わせ、1細胞レベルでの染色体解析の実験系を確立した。この実験法を確立したことにより、個々の細胞の核型の解析が可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] A Japanese case of b-ureidopropionase deficiency with dysmorphic features. (2017)
  • 著者名/発表者名: Akiyama T, Shibata T, Yoshinaga H, Kuhara T, Nakajima N, Kato T, Maeda Y, Ohse M, Oka M, Kageyama M, Kobayashi K.
  • 雑誌名: Brain&Development 巻: 39 ページ: 58-61
  • DOI: 10.1016/j.braindev.2016.08.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increased levels of soluble corin in pre-eclampsia and fetal growth restriction. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki J, Nishizawa H, Kambayashi A, Ito M, Noda Y, Terasawa S, Kato T, Miyamura H, Shiogama K, Sekiya T, Kurahashi H, Fujii T.
  • 雑誌名: Placenta 巻: 48 ページ: 20-25
  • DOI: 10.1016/j.placenta.2016.10.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palindrome-Mediated Translocations in Humans: A New Mechanistic Model for Gross Chromosomal Rearrangements (2016)
  • 著者名/発表者名: Inagaki H, Kato T, Tsutsumi M, Ouchi Y, Ohye T, Kurahashi H.
  • 雑誌名: Frontiers in Genetics 巻: 7 ページ: 1-7
  • DOI: 10.3389/fgene.2016.00125
  • オープンアクセス
• [学会発表] Mechanistic analysis and prediction of interchromosomal insertional translocation (2016)
  • 著者名/発表者名: Takema Kato, Yuya Ouchi, Hidehito Inagaki, Yoshio Makita, Seiji Mizuno, Hiroki Kurahashi
  • 学会等名: The American Society of Human Genetics Annual Meeting
  • 発表場所: Vancouver
  • 年月日: 2016-10-19 – 2016-10-22
  • 国際学会
• [学会発表] Takema Kato, Yuya Ouchi, Hidehito Inagaki, Yoshio Makita, Seiji Mizuno, Hiroki Kurahashi (2016)
  • 著者名/発表者名: Mechanisms of Interchromosomal Insertional Translocation
  • 学会等名: The 13th International Congress of Human Genetics
  • 発表場所: 京都市、京都国際会館
  • 年月日: 2016-04-04 – 2016-04-07
  • 国際学会
• [産業財産権] 胎児成分の検出方法 (2017)
  • 発明者名: 加藤武馬
  • 権利者名: 藤田保健衛生大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-082459
  • 出願年月日: 2017-04-19