疾患原因の探究のための偽遺伝子のゲノム資源としての活用

利用假基因作为基因组资源探索疾病原因

• 批准号: 16012254
• 负责人: 広常 真治
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Osaka City 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16012254/
• 关键词: 進化; 転写後遺伝子調節; 偽遺伝子; nc-RNA; 中胚葉分化; 細胞間接着・細胞極性; 多発性嚢胞腎

偽遺伝子とは、他の遺伝子座の機能性遺伝子と配列構造がよく以ているが、機能を失ってしまった遺伝子のことで、がらくた(junk)遺伝子と言われ、DNAの進化のスピードを測る指標として利用される存在にすぎなかった。しかし、偽遺伝子の数は生物の進化と共に増加しており、ヒトのゲノムには20,000もの偽遺伝子が含まれていると言われているが、その生態的意義は未解明のままである。今回、我々は腎臓および骨に異常をきたしたトランスジェニックマウスを用いて(腎臓に多数の嚢胞を有する嚢胞腎疾患型マウス、骨変形マウス)、偽遺伝子が機能性遺伝子の発現調節を行っていることを見出した。また独自のアルゴリズムによる解析の結果ヒトはマウスに比べて約5倍の偽遺伝子の発現を認めることがわかった。また今回、偽遺伝子によって調節されているMakorin1はリングフィンガーモチーフをもった遺伝子でWntのシグナル伝達のカスケードに属するもので、ベーターカテニンやカドヘリンと結合し細胞間接着・細胞極性を制御していることが分かった。実際、変異マウスにおいては多くの組織においてカドヘリンが成熟できず、細胞の中に貯留している像が認められた。さらにMakorin1は種間を越えて保存されたGSK3やCasein kinase、Calmodulin kinase、Protein kinase Cのリン酸化部位も持っており、カルシウムのシグナルによって活性化されるWnt non-canonicalカスケードに位置する可能性も考えられる。アフリカツメガエルの受精卵を用いた研究から、Makorin1の過剰発現は二次の軸の誘導はあるもののベーターカテニンに比べて弱いこと、またMO-RNAを用いた機能抑制は原腸陥入を阻害することがわかった。

A functional gene of a pseudogene, a functional gene of another gene, and an alignment structure are used to detect the existence of an indicator of DNA evolution. The number of pseudo-genes is increasing in biological evolution, and the ecological significance of pseudo-genes is still unclear. In this paper, we have found that the regulation of the development of functional genes in the kidney and bone is very important. The result of the analysis is about 5 times more than that of the detection of pseudogenes. Makorin1, a pseudo-gene regulator, is a member of the Wnt family, which regulates cell polarity. In fact, the difference between them is that many tissues are mature, and cells are stored in the middle of the body. In addition, the interspecific expression of Makorin1 is preserved in GSK3, Casein kinase, Calmodulin kinase, Protein kinase C and their acidic sites. The function of MO-RNA is to inhibit the invasion of the original intestine.

项目成果

A new role for expressed pseudogenes as ncRNA: regulation of mRNA stability of its homologous coding gene

• DOI: 10.1007/s00109-004-0550-3
• 发表时间: 2004-05
• 期刊: Journal of Molecular Medicine
• 作者: Y. Yano;R. Saito;Noriyuki Yoshida;A. Yoshiki;A. Wynshaw-Boris;M. Tomita;S. Hirotsune