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2022 年度 実施状況報告書

牛のMHC領域のシークエンシングによる乳房炎抵抗性遺伝子の探索と新規防除法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K05978
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

福永 航也  国立医薬品食品衛生研究所, 医薬安全科学部, 主任研究官 (50506722)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードウシ / 乳房炎 / ゲノム / MHC / 遺伝的多様性 / WGS / CNV
研究実績の概要

ウシのmajor histocompatibility complex(MHC)クラスⅡ遺伝子のBoLA-DRB3は牛白血病や乳房炎などと関連があることが報告されているが、その他のBoLAクラスII遺伝子では遺伝子間の相同性が極めて高度であるなどの問題から詳細なアリル情報が不足しており正確な関連を精査することができていなかった。そこで前課題においてゲノムDNAは親子関係のない127頭のホルスタインゲノムを用いてcopy number variation (CNV)解析およびnext generation sequencing (NGS)解析を用いて、BoLA-DQA2 (DQA2)、BoLA-DQB (DQB2)、BoLA-DQA5 (DQA5)、BLA-DQB (DQB1)、LOC100848815 (DQA1)および BoLA-DRB3 (DRB3)におけるコピー数とアリルを組み合わせて完全なMHCクラスⅡアリルを同定し、そのハプロタイプ構造を同定した。しかしながら、いまだこれらの領域をシークエンシングすることは困難であるため、本課題では最初のステップとしてウシのMHC領域を簡便にジェノタイピングする方法を開発した。Single nucleotide polymorphism (SNP)アレイのデータを用いたBoLAアリルをインピュテーションする手法を開発した。さらに公的データベースに登録されている全ゲノムシークエンシング(WGS)データを用いて、MHCクラスⅡ遺伝子のジェノタイピングするためのリファレンスパネルを構築し、上記インピュテーションの精度を検証した。今後これらの手法を用いて効率的に乳房炎抵抗性遺伝子の探索を行い新規防除法の開発を進めていく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2回の不可抗力な転職によって研究継続が困難であったため。

今後の研究の推進方策

MHC領域のシークエンシングの困難性のため研究領域として進捗が非常に遅い。申請者はヒトのMHC領域で主に用いられ革新的な結果をもたらしたシークエンシング手法とインピュテーション法をウシのゲノムのジェノタイピングに移植することで本課題だけでなく、ウシのMHC領域を研究しているすべての研究者に汎用性の高い手法を提供することを初年度の目的とした。結果としてSNPアレイデータを用いたBoLAアリルをインピュテーションする手法を開発し、精度の高い手法を提供することができた。しかしながらMHCのクラス1領域のシークエングはいまだ困難である。そのためロングリードシークエンシングを用いて、MHCクラス1領域の構造を完全に決定する。また、前年度はホルスタイン種のみの結果であったため、その他の種の構造も明らかにすることでウシのすべてのMHC領域を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

2回の不可抗力な転職によりロングリードシークエンシングを受託するための期間が短くシークエンシングを行うことができなかった。そのため本年度の費用とともにロングリードシークエンシングを受託する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Genotyping, characterization, and imputation of known and novel CYP2A6 structural variants using SNP array data2023

    • 著者名/発表者名
      Langlois Alec W. R.、El-Boraie Ahmed、Pouget Jennie G.、Cox Lisa Sanderson、Ahluwalia Jasjit S.、Fukunaga Koya、Mushiroda Taisei、Knight Jo、Chenoweth Meghan J.、Tyndale Rachel F.
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1038/s10038-023-01148-y

  • [雑誌論文] Accuracy and applications of sequencing and genotyping approaches for CYP2A6 and homologous genes2022

    • 著者名/発表者名
      Langlois Alec W.R.、El-Boraie Ahmed、Fukunaga Koya、Mushiroda Taisei、Kubo Michiaki、Lerman Caryn、Knight Jo、Scherer Steven E.、Chenoweth Meghan J.、Tyndale Rachel F.
    • 雑誌名

      Pharmacogenetics and Genomics

      巻: 32 ページ: 159~172

    • DOI

      10.1097/fpc.0000000000000466

  • [学会発表] corePGseq: a targeted sequencing panel of 18 pharmacogenes including 4 HLA genes and essential non-coding regions2022

    • 著者名/発表者名
      Koya Fukunaga,Taisei Mushiroda
    • 学会等名
      日本人類遺伝学会第67回大会

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公開日: 2023-12-25  

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