病原体が持つ抗原変異多コピー遺伝子ファミリーのメタゲノム解析

病原体抗原变异多拷贝基因家族的宏基因组分析

基本信息

批准号：
10F00786
负责人：
五斗進
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、病原微生物が抗原変異性を獲得してきたメカニズムを遺伝子配列の計算機解析によって解明することである。抗原変異は多くの病原微生物がホストの免疫系を逃れるために獲得してきた仕組みであり、ある種の病原微生物に対するワクチン開発が困難な理由の一つとなっている。そこで本研究では抗原変異に関わる遺伝子ファミリーを収集し、その配列を比較することにより抗原性獲得、特に配列多様性の獲得メカニズムについて明らかにする。このような解析は個々の遺伝子ファミリーではこれまでも進められてきたが、複数の遺伝子ファミリー、複数の生物種で解析するためのリソースはなかった。そのため、本研究ではデータベースをはじめとする計算機リソースを開発し、世界中の研究者がワクチン開発などに応用できるような解析環境も整備する。平成24年度は、ブロード研究所がシーケンシングしたデータのうち、抗原変異遺伝子群の一つであるrif遺伝子ファミリーのデータを公開前に解析する許可を得たので、解析を開始することができた。まず、得られたデータから抗原変異部位を抽出する方法を開発した。抗原変異部位は、定義からも分かるように多くの変異が入った部位であるため、よく保存された配列領域を使って抽出する従来手法はそのまま適用できない。そこで、今回は、ゲノム領域の中からよく保存された領域を除外する方法を取った。この方法が適用出来るかどうかを判定するために、リファレンスとして公開されているマラリア原虫ゲノムをランダムに抽出したデータを用いてテスト行ったところ良好な結果を得たので、今後引き続きrif遺伝子の抽出を進める予定である。平成24年度は、抗原変異遺伝子のデータベースvarDBの改良も平成23年度に引続き行った。

这项研究的目的是阐明病原体微生物通过分析遗传序列的计算器获得抗原变异的机制。抗原法是一种机制，许多病原体微生物已经获得了逃避宿主的免疫系统的机制，并且是难以开发某种病原体疫苗的原因之一。因此，在这项研究中，收集了与抗原突变有关的基因家族，并通过比较序列，获得抗原的机制，尤其是获得序列多样性。这种分析已由单个基因促进，但是没有资源可以与多个遗传家族和多种物种进行分析。因此，在这项研究中，我们将开发一个计算器资源，例如数据库，并提供可用于疫苗开发等的分析环境。在2012年，我们获得了分析RIF遗传家族的数据，这是广泛研究所的测序的抗原基因组之一。首先，我们开发了一种从获得的数据中提取抗原转化位点的方法。由于从定义中可以看到，抗原部分是一个包含许多突变的位点，因此不能像以前一样应用储存良好的阵列区域提取的常规方法。因此，这次，我们采取了一种方法来删除基因组区域中储存良好的区域。为了确定是否可以应用这种方法，使用随机提取疟疾原生动物基因组作为参考的数据进行测试，因此将来继续提取RIF基因。 2012年，抗原金属基因的数据库VARDB的改进在2011年继续进行。