環状20番染色体におけるてんかん原因遺伝子の解明

阐明 20 号环状染色体上的癫痫致病基因

• 批准号: 13035044
• 负责人: 猪子 英俊
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13035044/
• 关键词: 遺伝子; 脳神経系; ゲノム; てんかん; ヒト20番染色体; 環状染色体; テロメア; FISH

我々は特定のてんかん症例で観察される環状染色体の形成機構とてんかん発症の原因を明らかにするために、染色体の組み換え過程において生じる欠損領域をPAC/BACクローンをプローブとした蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)法により検索した。その結果、FISH解析によって検出されるような広範囲な欠損領域がなく、環状染色体を形成した後にも長腕と短腕の末端領域とテロメア配列が保存されていることが明らかになった。この結果はてんかんの原因となる遺伝要因が、環状染色体の形成による特定遺伝子の再編成ではなく、染色体の末端構造が消失したことによる末端領域の遺伝子発現の変化であること強く示唆している。ヒト第20番染色体における染色体構造の変化と遺伝子発現の関係は、まだ不明であるが、テロメア構造の遺伝子の発現への影響として、テロメア近傍の遺伝子発現が抑制される現象が知られている。また、第20番染色体の両末端領域に位置する遺伝子を検索したところ、長腕の末端には、中枢神経系で働くと考えられる遺伝子が複数存在していた。しかしながら、現段階では、テロメア構造による遺伝子発現の抑制機構に支配されている領域を特定することが出来ないため、てんかんの原因となる候補遺伝子は明らかではない。今後の取り組みとしては、末端部の結合を誘導する患者特異的な塩基配列の同定と染色体の末端構造の変化と遺伝子発現の関係を解析したいと考えている。染色体の構造変化は、環状染色体に存在するテロメア由来の配列では、通常の末端にある場合と異なり、テロメア結合タンパクとの結合が消失するので、結合タンパクの免疫染色によって検出可能である。また、培養細胞を用いて特定の末端構造を消失させる系を開発できれば、遺伝子発現への影響が明らかになり、てんかん原因遺伝子の特定が可能となるであろう。

为了阐明圆形染色体形成的机制和在特定癫痫病例中观察到的癫痫病的原因，我们搜索了使用PAC/BAC克隆作为探针作为探针的原位杂交（FISH）在染色体重组过程中发生的有缺陷区域。结果，可以发现，通过鱼分析检测到的有缺陷的区域范围很大，并且即使在圆形染色体形成后，长臂和短臂和端粒序列的末端区域也得到了保存。该结果强烈表明，导致癫痫的遗传因子不是由于圆形染色体的形成而重排特定基因，而是由于染色体末端结构消失而改变了末端区域的基因表达。人类20人染色体中染色体结构的变化与基因表达之间的关系尚不清楚，但众所周知，端粒附近的基因表达被抑制是对端粒结构基因表达的影响。此外，当搜索位于20号染色体终末区域的基因时，人们认为有多个基因在长臂末端的中枢神经系统中起作用。但是，在此阶段，无法确定受端粒结构抑制基因表达的机制所支配的区域，因此引起癫痫的候选基因尚不清楚。未来的努力是确定诱导末端结合的患者特异性核苷酸序列，并分析染色体终末结构和基因表达的变化之间的关系。可以通过免疫染色与端粒结合蛋白的结合来检测染色体的结构变化，这与圆形染色体上存在的端粒衍生序列不同，因为它们从与端粒结合蛋白的结合中消失。此外，如果可以开发使用培养细胞去除特定末端结构的系统，则很明显，将揭示对基因表达的影响，并且可以鉴定癫痫病变基因。

项目成果

Abi-Rached L et al.: "Evidence of en bloc duplication in vertebrate genomes"Nature Genetics. 31. 100-105 (2002)

Abi-Rached L 等人：“脊椎动物基因组中整体复制的证据”《自然遗传学》。

Dunn S et al.: "The association between HLA-A alleles and young Alu dimorphisms near HLA-J, -H and-F genes in Workshop cell lins and Japanese and Ausralian populations"J Mol Evol. 5. 1-9 (2002)

Dunn S 等人：“Workshop 细胞 lins 以及日本和澳大利亚群体中 HLA-A 等位基因与 HLA-J、-H 和 -F 基因附近的年轻 Alu 二态性之间的关联”J Mol Evol。

Ota M et al.: "A second susceptibility gene for developing rheumatoid arthritis in the human MHC is localized within a 70-kb interval telomeric of the TNF genes in the HLA class lll region"Genomics. 71. 263-270 (2001)

Ota M 等人：“人类 MHC 中发生类风湿性关节炎的第二个易感基因位于 HLA III 类区域中 TNF 基因的 70-kb 间隔端粒内”Genomics。

Tanaka S et al.: "Corticosteroid-responsive Diabetes mellitus associated with autoimmune pancreatitis : Pathological examination of the endocrine and exocrine pancreas"Ann NY Acad Sci. 958. 152-159 (2002)

Tanaka S 等人：“与自身免疫性胰腺炎相关的皮质类固醇反应性糖尿病：内分泌和外分泌胰腺的病理检查”Ann NY Acad Sci。

Morishima Y et al.: "The clinical significance of human leukocyte antigen (HLA) allele compatibility in patients receiving a marrow transplant from serologically HLA-A, HLA-B, and HLA-DR matched unrelated donors"Blood. 11. 4200-4206 (2002)

Morishima Y 等人：“接受血清学 HLA-A、HLA-B 和 HLA-DR 匹配的无关供体骨髓移植的患者中，人类白细胞抗原 (HLA) 等位基因相容性的临床意义”血液。