ヒトDNaseII遺伝的多型のプロテオーム解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14657111
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 岸 紘一郎 群馬大学, 医学部, 教授 (30169841)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 茂木 康一 群馬大学, 医学部, 助手 (80344919) ; 中島 たみ子 群馬大学, 医学部, 助手 (40008561) ; 竹下 治男 群馬大学, 医学部, 助教授 (90292599)
• Keywords: DNaseII / 遺伝的多型 / DNASE2^*H / DNASE2^*L / プロモーター活性 / 5'上流域 / luciferase assay

Research Abstract

ヒトDNase IIの遺伝的多型はわれわれの研究室で発見された。DNase II多型は、優劣のある、常染色体の2対立遺伝子DNASE2^*HおよびDNASE2^*Lによって支配され、酵素活性の強弱によって3種類の表現型に分類できる、極めて珍しい遺伝形式を示す。その後、われわれは世界に先駆けてDNase II遺伝子クローニングに成功し、遺伝子座位が19p13.2-13.1に位置することを解明した。そのほか、DNase IIのスプライシング機構も明らかにしている。しかし、この遺伝子のエクソン部分やイントロン部分の配列に遺伝的多型の原因を求めることはできなかった。したがって、この遺伝子の5'上流域や3'下流域のヌクレオチド配列を解明することを研究の目的とした。
DNase IIは活性強度に関する遺伝的多型性を有するが、その分子論的基盤として、(1)DNase II一次構造上のアミノ酸置換に基づく比活性の相違、または(2)プロモーター領域における変異による転写活性の変動に基づく酵素産生量の相違が想定された。初めに、DNASE2^*HおよびDNASE2^*Lホモ接合体のDNase II遺伝子解析から、open reading frameに相当するエキソン領域には両者間に相違は認められず、同一の塩基配列を持つことが明らかとなった。従って、(1)の仮説は否定された。次に、DNase II遺伝子構造に関する知見に基づき、その遺伝子上流の塩基配列を-2379残基まで決定した。そこで両対立遺伝子由来の遺伝子上流領域(-2229から79残基まで)のプロモーター活性をtransient transfection luciferase assayによって検討した。その結果、HepG2などの検査したすべての細胞において、DNASE2^*HはDNASE2^*Lに比較して5-30倍プロモーター活性の高いことが判明した。一連のdeletion reporter constructのプロモーター活性を調べたところ、両者の相違は近位プロモーター領域に存在していた。両者の塩基配列の比較から、-75残基において塩基置換が認められ、DNASE2^*HではG残基が、DNASE2^*LではA残基が同定された。

Research Products

• [Publications] Tamiko Nakajima: "Production and characterization of murine monoclonal anti-human DNase II antibodies, and these use for immunoaffinity purification of DNase II from human liver and urine"Biochimica et Biophysica Acta. 1570・3. 160-164 (2002)
• [Publications] Reiko Iida: "Five age-dependently expressed genes in mouse brain revealed by the fluorescence differential display-PCR technique"Experimental Gerontology. 37・8/9. 1121-1126 (2002)
• [Publications] Toshihiro Yasuda: "Abrupt pudertal elevation of DNase I gene expression in human pituitary glands of both sexes"FEBS Letters. 510・1/2. 22-26 (2002)
• [Publications] Haruo Takeshita: "A death resulting from inadvertent intravenous infusion of enternal feed"International Journal of Legal Medicine. 116・1. 36-38 (2002)
• [Publications] Reiko Iida: "Characterization and haplotype analysis of the polymorphic : Y-STRs DYS443, DYS444 and DYS445 in a Japanese population"International Journal of Legal Medicine. 116・3. 191-194 (2002)
• [Publications] Toshihiro Yasuda: "A simple method of DNA extraction and STR typing from urine samples using a commercially available DNA/RNA extraction kit"Journal of Forensic Sciences. 48・1. 108-110 (2003)
• [Publications] Reiko Iida: "M-LP, Mpv17-like protein, has a peroxisomal membrane targeting signal comprising a transmembrane domain and a positively charged loop and up-regulates expression of the manganese superoxide dismutase gene"Journal of Biological Chemistry. 278・8. 6301-6306 (2003)
• [Publications] Haruo Tkeshita: "A single amino acid substitution of Leu 130 IIe in snake DNase I contributes to the acquisition of thermal stability : a clue to the molecular evolutionary mechanism of cold-blooded to warm-blooded vertebrates"European Journal of Biochemistry. 270・2. 307-314 (2003)
• [Publications] Kouichi Mogi: "Carp hepatopancreatic DNase I : biochemical, molecular and immunological properties"Journal of Biochemistry. (in press).
• [Publications] Tamiko Nakajima: "Production of murine monoclonal anti-human DNase II antibodies, and their use for immunoaffinity purification of human DNase II from human liver and urine"Legal Medicine. (in press).
• [Publications] 茂木 康一: "脊椎動物DNase Iの分子進化"DNA多型. 10. 88-92 (2002)
• [Publications] 飯田 礼子: "Y染色体上の新規多型性STR5種の同定とハプロタイプ解析"DNA多型. 10. 106-163 (2002)
• [Publications] 茂木 康一: "カエンタケ誤食による食中毒死例"犯罪学雑誌. 69・1. 14-20 (2003)
• [Publications] 岸 紘一郎: "ヒトの老化程度を体液から規定できるマーカーの開発"大和證券ヘルス財団 研究業績集. 26. 30-35 (2003)