2015 年度実施状況報告書

主要組織適合遺伝子複合体（ＭＨＣ）クラスＩＩ分子ペプチド積載機構の分子進化の解明

研究課題

研究課題/領域番号	26440201
研究機関	藤田保健衛生大学
研究代表者	橋本敬一郎藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 教授 (70192268)
研究分担者	J・M Dijkstra 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 講師 (10387681) 岡村和彦藤田保健衛生大学, 保健学研究科, 准教授 (60132255) 塚本健太郎藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教 (00582818)
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード	MHC / 分子進化 / リガンド / クラスII
研究実績の概要	古典的MHCクラスII分子は、有顎脊椎動物の獲得免疫系において、Tリンパ球への主として外来ペプチド抗原の提示という重要な機能を有していることが知られている。この古典的MHCクラスII分子へのペプチド抗原結合を細胞内で非常に効率的に行うシステムがDM分子を中心としたペプチド積載システムである。本研究では、分子進化上の要と考えられる動物種を用いて、このシステムに関わるクラスII遺伝子を単離し、詳細な解析を行う。シーラカンスと同じ肉鰭類の肺魚がより四足類に近い事が報告されており、本研究では最適な肉鰭類として肺魚を対象に選んだ。肺魚は大別して、オーストラリア、南アメリカそしてアフリカ産の数種が存在するが、平成２６年度よりアフリカ産の肺魚を入手して実験に用いている。研究方法としては、研究実施計画に記した様に、ＤＭシステムにおいて重要な相互作用領域に関わる古典的ＭＨＣクラスIIα鎖とＤＭクラスIIα鎖の２者について、その両方向からキーとなるアミノ酸残基の保存性または遺伝子そのものの存在に関して詳細な検討を行う。平成２７年度も前年度に引き続き、肺魚のMHCクラスII遺伝子の単離・解析を行った。肺魚の組織より得られたmRNAを基に、RACE法によりMHCクラスII遺伝子の単離・解析を行った。5’RACE、3’RACEの反応を行い、cDNAの全長を明らかにする手法は前年度と同様である。前年度に引き続き、得られた肺魚ＭＨＣクラス II遺伝子の詳細な解析を進めている。また、前年度から本研究において分子進化上重要と考えられる動物種として、四足動物のサラマンダーを加えている。サラマンダーからも、MHCクラスII遺伝子の単離・解析を行っている。肉鰭類及び両生類動物グループ類縁の本研究で重要な生物種のデータを増やすことにより、研究をより強力に進展させることができると考えられる。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 2: おおむね順調に進展している理由研究実施計画に記した様に、前年度は肉鰭類で四足動物に最も近いと考えられている肺魚を入手し、分子生物学的実験のスタートを切り、今年度は解析をさらに進展させた。また、当初の研究実施計画には記していないが、前年度に本研究をさらに進展させる上で重要と考えられた四足動物のサラマンダーも入手し、本年度は実際の分子生物学的実験を開始した。肺魚からは、MHCクラスII遺伝子の単離を試み、前年度に引き続き、いくつかの候補遺伝子を得ることができており、さらに解析を進めている。おおむね順調に研究が進展していると判断される。サラマンダーからもMHCクラスII遺伝子の単離を試みているが、こちらも前年度に引き続き、いくつかの候補遺伝子を得ることができ、解析を進めている。
今後の研究の推進方策	研究実施計画では、初めに古典的MHCクラスII遺伝子の単離を行い、次にDMをターゲットに非古典的MHCクラスII遺伝子の単離に挑戦する予定であった。現在、肺魚及びサラマンダーよりMHCクラスII遺伝子候補を単離して来ているが、この詳細な解析結果に基づき、古典的及び非古典的MHCクラスII遺伝子の単離解析を進展させ、分子進化を論じる上で重要なアミノ酸群の保存性に関する情報が明らかになることが期待できる。上に述べた様に最初の計画では、古典的MHCクラスII遺伝子そして非古典的MHCクラスII遺伝子の順で単離解析を行う予定であったが、前年度にも記した様に、その順は問わず単離に成功したものからそれぞれ詳細な解析を加えて行き、時間を効率的に用いる予定に変更はない。また、研究実施計画にも記した様に、我々は原始的な動物グループの方向からの解析も計画しているが、条鰭類の原始的なグループを次年度から加えるかは検討中である。
次年度使用額が生じた理由	研究実績の概要に記した様に、本年度も肺魚以外にサラマンダーに関する情報を得る実験を進めている。本年度、サラマンダーから得られた遺伝子の染色体解析を実施し、いくつかのプローブを試したが良好な結果が得られず、再度、予定がずれて次年度使用額が発生した。
次年度使用額の使用計画	染色体解析に用いるプローブ調製をさらに改善し、適切なプローブを得ることによって実験を推進させ、次年度使用額を使用して行く予定である。