霊長類MHCクラスIならびにMIC遺伝子群の起源と進化


研究課題名 霊長類MHCクラスIならびにMIC遺伝子群の起源と進化
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 2002
研究期間 2001-2002
研究課題番号 13640717
研究代表者 舘野 義男  (タテノ,ヨシオ) 国立遺伝学研究所・生命情報・DDBJ研究センター・教授
研究代表者番号 00202424
研究機関 国立遺伝学研究所 研究機関番号:63801
研究分担者 猪子 英俊  (イノコ ヒデトシ)  東海大学・医学部.  教授  (10101932)   
小林 薫(深海)  (コバヤシ カオル(フカミ))  国立遺伝学研究所・生命情報・DDBJ研究センター.  助手  (20225494)   
山崎 正明  (ヤマザキ マサアキ)  不二家・バイオサイエンス研究所.  研究員  
研究種目 基盤研究(C) 研究種目コード:320
審査区分 一般 区分コード:03
研究分野[2] 人類学(含生理人類学) 研究分野コード:361
キーワード HLAクラスI遺伝子領域 / 分子進化 / ゲノム解析 / ゲノム断片重複 / LINE配列 / 中立進化 / 分岐時間 / 霊長類進化
研究概要 MHC領域の進化を研究するために、私達が配列を決定したヒトとチンパンジーの配列解析を行った。今回はMHCのクラスI領域に存在するBとCの遺伝子並びにMICAとMICB遺伝子の起源とその進化に焦点を合わせた。しかし、これらの遺伝子の起源を推定するために、これら遺伝子そのものの配列を利用することには問題がある。これらの遺伝子は、明らかに正の自然選択を受けて進化してきているので、一定の進化速度で進化してきているとは考え難いからである。
この矛盾を解決するため、私達は、この領域に存在する反復配列LINEに注目した。実は、BとC遺伝子はゲノム断片の重複により生成されたことが既に分かっており、同様なことはMICAとMICBについても確認されている。従って、問題はこれらの重複或いは分岐が何時起こったかということである。つまり、これらの分岐年代を推定するために、遺伝子そのものではなく、重複断片に同じく存在するLINE配列を利用したのである。これらのLINE配列は完全なものではなく断片配列であり、従って中立的な進化を遂げてきていると考えられる。
分岐年代を推定するには、これらLINE配列の進化速度を推定しなければならないが、私達はヒトとチンパンジーの分岐年代が540万年前であることを利用し、その進化速度を求めた。もちろん、使用したLINE配列は互いにパラロガス或いはオルソロガスであることを確認している。この結果、BとC遺伝子は2,500万年前、MICAとMICB遺伝子は1,600年前にそれぞれ分岐したと推定された。これらの結果は、MHC遺伝子の研究に重要な貢献をもたらすと期待される。
発表文献 International Human Genome Sequencing Consortium:   "Initial sequencing and analysis of the human genome"  Nature 409.  860-921  (2001)  
Kunihiro, S., Kawanishi, Y., Sano, M., Naito, K., Matsuura, S., Tateno, Y., Gojobori, T., Yamagata, Y., Abe, K., Machida, M.:   "A PCR-based method for cloning novel members of a gene family using a combination of degenerate and inhibitory primers"  Gene 289.  177-184  (2002)  
Kulski JK, Martinez P, Longman-Jacobsen N, Wang W, Williamson J, Dawkins RL, Shiina T, Naruse T, Inoko H:   "THE association between HLA-A alleles and an Alu dimorphism near HLA-G"  J Mol Evol. 53.  114-123  (2001)  
Abi-Rached L, Gilles A, Shiina T, Pontarotti P, Inoko H:   "Evidence of en bloc duplication in vertebrate genomes"  Nature Genetics 31.  100-105  (2002)  
Suemizu H, Radosavljevic M, Kimura M, Sadahiro S, Yoshimura S, Bahram S, Inoko H:   "A basolateral sorting motif in the MICA cytoplasmic tail"  PNAS 99.  2971-2976  (2002)  
Kulski J.K, Shiina T, Anzai T, Kohara S, Inoko H:   "Comparative genomic analysis of the MHC : the evolution of class I duplication blocks diversity and complexity from shark to man"  Immunological Reviews 190.  95-122  (2002)  


 

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