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2017 年度 実施状況報告書

牛白血病を規定するウシ主要組織適合抗原(BoLA)ハプロタイプの網羅的多型解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K08039
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

竹嶋 伸之輔  国立研究開発法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 研究員 (60342812)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードウシ主要組織適合遺伝子複合体(BoLA) / 牛白血病ウイルス
研究実績の概要

これまで、ウシMHC(BoLA)領域と疾患感受性の個体差の相関性を解析するために、BoLA全体、約6M塩基対をターゲットにしてプローブを設定し、ターゲットリシークエンスを行ってきた。一方、BoLA領域は非常に多型に富み、重複遺伝子も多く存在する事から、リード長の長いMiseqによるシークエンスを行うが、十分なシークエンス深度を得るためには、コストが莫大になってしまうという欠点があった。そこで、本年度は、多検体のシークエンスを行うために、シークエンス領域をよりコンパクトにすることを目的として、牛白血病ウイルス(BLV)感染前およびBLV感染後のMHC領域内の遺伝子発現をRNA-seqによって解析する事で、各遺伝子の発現の有無の調査を行った。PCR-Sequence Based Typing法を用いてウシ主要組織適合遺伝子複合体(BoLA)-DRB3、BoLA-DQA1を、SNP1およびSNP2をタイピングし、牛白血病プロウイルス量を増加させるアレルであるBoLA-DRB3*1601:DQA1*12011:SNP1*A、SNP2*Aをホモで有する黒毛和種5頭について、BLV感染牛由来白血球を静脈内注射して感染させ、そのプロウイルス量の増加をCoCoMo-qPCR法で測定し、全ウシ遺伝子のmRNAの発現を次世代シークエンサーを用いて解析した。
抗原提示に関与するMHC遺伝子の中で、発現が強くみられたものは、BoLA-A、JSP.1、DQB, DRB3, DQA5, DQA2, DRA, NC1, DMA, DMB, TAP1などであった。一方、BoLA-DYA, DYB, DSBといった、反芻動物特異的なMHC遺伝子や発現が弱いとされているDRB2の発現は非常に弱かった。驚いたことにBoLA-DQA1遺伝子の発現は殆ど見られず、この感受性ハプロタイプの特徴である可能性が考えられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

BLVと相関するMHC領域をより効率的に検出するため、RNA seqをもちいて発現解析を行い、重要と思われる遺伝子領域の推定を可能とした。本成果に基づき現在プローブを設計中で有り、この課題の目標達成に大きく近づいたと考えられる。

今後の研究の推進方策

BLV感染にともない発現変動するMHC遺伝子や、感染前および感染後に発現しているMHC遺伝子の情報をもとに、MHC領域の中で、特に重要な領域を絞り込み、相関解析を実施するためにもっとも有用なプローブセットを構築する。

次年度使用額が生じた理由

相関解析を実施可能なリシークエンス法に改良するためにRNA seqによる発現解析を行った。そのため、新しいプローブを用いたMHC領域のリシークエンスを最終年度に行う事ととしたため、使用差額が生じた。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 国立ラプラタ大学(アルゼンチン)

    • 国名
      アルゼンチン
    • 外国機関名
      国立ラプラタ大学
  • [雑誌論文] Genetic Diversity of BoLA-DRB3 in South American Zebu Cattle Populations2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshima SN, Corbi-Botto C, Giovambattista G, Aida Y
    • 雑誌名

      BMC Genetics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Single nucleotide polymorphisms in the bovine MHC region of Japanese Black cattle are associated with bovine leukemia virus proviral load2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshima Shin-nosuke、Sasaki Shinji、Meripet Polat、Sugimoto Yoshikazu、Aida Yoko
    • 雑誌名

      Retrovirology

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s12977-017-0348-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] BLVのワクチン開発 (特集 牛白血病ウイルス(BLV)に対する理研の挑戦)2017

    • 著者名/発表者名
      竹嶋 伸之輔, 大附 寛幸, 白 らんらん, 間 陽子
    • 雑誌名

      獣医畜産新報

      巻: 70(12) ページ: 909-916

    • 査読あり
  • [雑誌論文] BLV抵抗性・感受性の診断技術と新しい牛白血病制圧戦略 (特集 牛白血病ウイルス(BLV)に対する理研の挑戦)2017

    • 著者名/発表者名
      間 陽子, 竹嶋 伸之輔, 陸 拾七
    • 雑誌名

      獣医畜産新報

      巻: 70(12) ページ: 901-908

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 若齢牛の地方病性牛白血病 (特集 牛の疾患 : 最近のトピックス)2017

    • 著者名/発表者名
      竹嶋伸之輔
    • 雑誌名

      獣医畜産新報

      巻: 70(9) ページ: 666-670

    • 査読あり
  • [学会発表] ホルスタイン種における牛白血病抵抗性・感受性を規定するウシ主要組織適合遺伝子複合体クラスIIアリルの同定2018

    • 著者名/発表者名
      竹嶋伸之輔・大野歩・間陽子
    • 学会等名
      日本獣医師会
  • [学会発表] 全ゲノム相関解析による牛白血病ウイルスのプロウイルス量を制御する新規宿主因子 の同定2017

    • 著者名/発表者名
      竹嶋伸之輔、佐々木慎二、Polat Meripet、杉本喜一、間陽子
    • 学会等名
      日本獣医学会
  • [学会発表] ゲノムワイド相関解析を用いた牛白血病ウイルスの 病態進行を制御する新規宿主遺伝子の同定2017

    • 著者名/発表者名
      竹嶋伸之輔、佐々木慎二、Polat Meripet、杉本喜一、間陽子
    • 学会等名
      日本HTLV学会
  • [学会発表] 牛白血病ウイルスの病態進行を規定するプロウイルス量を制御する新規宿主因子の全ゲノム相関解析による同定2017

    • 著者名/発表者名
      竹嶋伸之輔、佐々木慎二、Polat Meripet、杉本喜一、間陽子
    • 学会等名
      日本組織適合性学会
  • [学会発表] Chromosome 22 and chromosome 23 associated with the development of BLV infection determined by a genome-wide association study2017

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Takeshima, Shinji Sasaki,Polat Meripet, Yoshikazu Sugimoto, Yoko Aida
    • 学会等名
      HTLV and Related Viruses
    • 国際学会
  • [学会発表] CNTN3 rs110616206, MHC class III rs29026690 and MHC class I rs17872126 associated with the development of BLV infection determined by a genome-wide association study2017

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Takeshima, Shinji Sasaki,Polat Meripet, Yoshikazu Sugimoto, Yoko Aida
    • 学会等名
      International Workshop on Retroviral Pathogenesis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Single nucleotide polymorphism in the bovine MHC region of Japanese black cattle are associated with bovine leukemia virus proviral load2017

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Takeshima, Shinji Sasaki,Polat Meripet, Yoshikazu Sugimoto, Yoko Aida
    • 学会等名
      International society of animal genetics
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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