日本在来牛および黒毛和種の比較解析による牛白血病感受性・抵抗性遺伝子の同定

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25450405
• 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, 分子ウイルス学特別研究ユニット, 研究員 (60342812)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 牛白血病ウイルス / ウシ主要組織適合遺伝子複合体(BoLA) / 疾患感受性 / ゲノムリシークエンス / CNTN3 / 主成分分析

研究実績の概要

口之島牛12頭、見島牛11頭および牛白血病感受性牛6頭を含む黒毛和種10頭のゲノムを収集し、Chr22のCNTN3遺伝子領域およびChr23のウシ主要組織適合遺伝子複合体(BoLA)領域の次世代シークエンサーを用いてリシークエンスした。得られたシークエンスデータを元に、主成分分析を行ったところ、見島牛・黒毛和種そして全ての口之島牛が属する群と、見島牛からなる群、2つの黒毛和種からなる群の4つの群に分類された。一方でChr22では遺伝子全体の結果とは異なり、見島牛(M-3)を除く全ての見島牛、口之島牛は同じ群に分類され、黒毛和種のみが見島牛／口之島牛の群のほかに3カ所に点在した。続いて、BoLAクラスI、クラスIIおよびクラスIIIに分けて主成分分析を行った。その結果、１）口之島牛の多様性が著しく失われていること、２）見島牛ではCNTN3領域の多様性は非常に低いが、MHC領域に関しては2つの群が存在しており、多様性が維持されていること、３）黒毛和種は口之島牛・見島牛に比べて多様性が高い事、が明らかとなった。さらに、牛白血病感受性遺伝子を有する黒毛和種6頭に着目すると、これら6頭の感受性牛が同じ群に分類されたのはBoLAクラスIIおよびクラスIII領域で、クラスIやCNTN領域は離れて位置していたことから、牛白血病感受性に関与する遺伝子領域はクラスIIおよびクラスIII領域に位置する事が強く示唆された。これら感受性牛が位置していた群には口之島牛および見島牛が含まれていることから、黒毛和種の白血病感受性に関与する遺伝子は、黒毛和種の祖先種より受け継がれてきた遺伝子である可能性が考えられる。一方、牛白血病抵抗性を示した2頭の黒毛和種はクラスIIのみ同じ群に属しており、他のどの品種とも似ていなかった。この事から、白血病抵抗性遺伝子は近年黒毛和種に導入された遺伝子である事が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a direct blood-based PCR system to detect BLV provirus using CoCoMo primers (2016)
  • 著者名/発表者名: Shin-nosuke Takeshima, Sonoko Watanuki, Hiroshi Ishizaki, Kazuhiro Matoba, Yoko Aida
  • 雑誌名: Archives of Virology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00705-016-2806-y
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A new genotype of bovine leukemia virus in South America identified by NGS-based whole genome sequencing and molecular evolutionary genetic analysis. (2016)
  • 著者名/発表者名: M Polat,# S-n Takeshima,# K Hosomichi, J Kim, T Miyasaka, K Yamada, M Arainga, T Murakami, Y Matsumoto, V de la Barra Diaz, CJ Panei, ET Gonzalez, M Kanemaki, M Onuma, G Giovambattista, and Y Aida. #,equal contribution
  • 雑誌名: Retrovirology 巻: 13(4) ページ: 4
  • DOI: 10.1186/s12977-016-0239-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The diversity of major histocompatibility complex class II DRB1 gene in sheep breeds from Xinjiang, China (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Polat, Y. Aida, S.-N. Takeshima, J. Aniwashi & M. Halik
  • 雑誌名: Tissue Antigens 巻: 85 ページ: 50-57
  • DOI: 10.1111/tan.12480
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization of bovine MHC class II DRB3 diversity in South American Holstein cattle populations. (2015)
  • 著者名/発表者名: S.-N. Takeshima#, G. Giovambattista#, N. Okimoto, Y. Matsumoto, A. Rogberg-Munoz, T. J. Acosta, M. Onuma and Y. Aida,#,equal contribution
  • 雑誌名: Tissue Antigens 巻: 86(6) ページ: 419-430
  • DOI: 10.1111/tan.12692
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Detection and molecular characterization of bovine leukemia virus in Philippine cattle (2015)
  • 著者名/発表者名: Meripet Polat, Ayumu Ohno, Shin-nosuke Takeshima, Jiyun Kim, Mari Kikuya, Yuki Matsumoto, Claro Niegos Mingala, Misao Onuma, Yoko Aida
  • 雑誌名: Archives of Virology 巻: 160 ページ: 285-296
  • DOI: 10.1007/s00705-014-2280-3
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Risk factors associated with increased bovine leukemia virus proviralload in infected cattle in Japan from 2012 to 2014 (2015)
  • 著者名/発表者名: Ayumu Ohno, Shin-nosuke Takeshima, Yuki Matsumoto, Yoko Aida
  • 雑誌名: Virus Research 巻: 210 ページ: 283-290
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2015.08.020
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] BLV-CoCoMo-qPCR-2: improvements to the BLV-CoCoMoqPCR assay for bovine leukemia virus by reducing primer degeneracy and constructing an optimal standard curve (2015)
  • 著者名/発表者名: Shin-nosuke Takeshima; Yuri Kitamura-Muramatsu; Yuan Yuan; Meripet Polat; Susumu Saito; Yoko Aida
  • 雑誌名: Archives of Virology 巻: 160 ページ: 1325-1332
  • DOI: 10.1007/s00705-015-2377-3
  • 査読あり / 謝辞記載あり