ゲノム再編成の制御機構

基因组重排的控制机制

基本信息

批准号：
12206025
负责人：
名川文清
金额：
--
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、抗原受容体多重遺伝子座におけるゲノムの構築原理を明らかにすることを目指し、組み換えシグナル配列の3'末端リン酸化について主に解析した。V(D)J組み換えは、進化の過程で挿入されたトランスポゾンの切り出し反応を利用したものと考えられており、実際in vitroでは、切断を受けた組み換えシグナル配列(RSS)がRAGタンパク質と結合した、いわゆるsignal end(SE)complexにトランスポジション活性のあることが知られている。しかしながら、in vivoでSE complexの転座が生じるとすれば、組み換えの度毎に挿入変異が引き起こされる事になり、生体にとっては極めて有害である。我々は、切断されたRSS、即ちSE DNAの3'-OH末端がRAGタンパク質によりリン酸化されること、更にこのリン酸化がSE complexのトランスポジションをin vivoで抑制する積極的メカニズムとして機能している可能性を提唱してきた。本研究では、まず、この新規なDNAの3'-OH末端リン酸化の反応機構について詳細に解析し、周辺にある核酸の切断端またはnickの位置に見られる3'-リン酸基が、trans-esterificationによりSE DNAの3'-OH端に転移する事を明らかにした。我々は更に、この3'リン酸化がin vivoにおいても生じているかどうかを検討した。3'末端リン基を検出する新しい方法を考案し、マウス新生仔胸腺のT細胞受容体遺伝子Dδ2のRSS切断端をLM-PCRを用いて調べたところ、実際SEの3'-OH端がリン酸化されていることが明らかとなった。これらの研究成果は、V(D)J組み換えがトランスポジション反応を利用しつつ、同時にSE complexの転座は抑制するという、いわば両刃の刃の一方を封じ込める様に機能していることを示すものであり、抗原受容体遺伝子座のゲノム進化を考える上で重要な知見を与えるものである。

本研究主要分析重组信号序列3'端磷酸化，旨在阐明多个抗原受体位点的基因组组装原理。 V(D)J重组被认为利用了进化过程中插入的转座子的切除反应，在体外，被切割的重组信号序列(RSS)与RAG蛋白结合，已知所谓的信号末端(RSS)。 SE)复合物具有转座活性。然而，如果体内发生SE复合体易位，每次重组都会引起插入突变，这对生物体危害极大。我们表明，截短的 RSS（SE DNA 的 3'-OH 末端）被 RAG 蛋白磷酸化，并且这种磷酸化作为抑制体内 SE 复合物易位的活性机制发挥作用。在这项研究中，我们首先详细分析了这种新型DNA 3'-OH 末端磷酸化的反应机制，揭示了它被转移到SE DNA 的3'-OH 末端。我们进一步研究了这种 3' 磷酸化是否也发生在体内。我们设计了一种检测3'端磷基团的新方法，并使用LM-PCR研究了新生小鼠胸腺中T细胞受体基因Dδ2的RSS切割末端，结果表明它被氧化。这些研究结果表明，V(D)J重组利用转座反应，同时抑制SE复合物易位，可以说，它是一把双刃剑，这为考虑抗原受体基因座的基因组进化提供了重要的知识。