ヒトゲノムGC含量ドメイン構造の解析と遺伝子高密度領域の探索

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ヒトのゲノムDNAはGC含量のMb(メガベース)レベルでの巨大な区分的構造よりなる.その区分構造が染色体バンド領域と関係することを明らかに,バンドの境界と考えられるGC含量モザイク境界の構造解析を行なってきた.ヒト染色体6p21.3領域に位置するMHCクラスIIとIII領域の境界にシャープなGC含量の変移点を見出し,高精度分染バンドの境界である可能性を指摘してきた.GC含量変移点の共通構造を明らかにする目的で,クラスIとII及び周辺の非MHC領域でのGC含量の変化を解析した.YACとコスミドの連続クローンの作製とそのGC含量の測定を行った結果,クラスIとテロメア側非MHC領域との境界,ならびにクラスIIとセントロメア側非MHC領域との境界が,GC含量の変移点であることが判明した.FISH法により,クラスIに隣接する低GC含量側の非MHC領域マーカーが6p21.3と6p22.1の境界に近接することが明らかになり,GC含量の変移点とバンド境界の新たな相関の例が示された.クラスII-III-Iのそれぞれの機能領域とGC含量ドメインとが対応することが判明し,3箇所のGC含量変移点が明らかになったので,共通構造が存在する可能性を知る目的で,各変移点領域の塩基配列の解析を行っている.既に2箇所のGC含量変移点では塩基配列の解析を完了しており,両方のGC含量変移点において,Alu配列の高密度クラスターに隣接してポリプリン/ポリピリミジン配列が存在すること,ならびに共通の特徴的な配列の存在を確認した.GCに富む領域は遺伝子密度が高いことが知られている.MHCのクラスIII領域はヒトゲノム内でも最もGCに富む部位であり,遺伝子密度が高い代表例として知られている.予想通りに,我々のゲノム歩行したGCの高いクラスIII側に4種類の新遺伝子を見いだし,これまでにAGER遺伝子・PBX2遺伝子の完全構造を報告してきた.新規のNotch様遺伝子(NOTCH4)について遺伝子の全構造を決定したところ,遺伝子の先頭部分にはポリロイシンをコードする(CTG)nのトリヌクレオチドリピートが存在していた.