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。

在这项研究中，我们主要分析了重组信号序列的3端磷酸化，旨在阐明抗原受体多个基因座的基因组构建原理。 V（d）J重组被认为利用了进化过程中插入的转座的切除反应，实际上，众所周知，在体外，所谓的信号端（SE）复合物中存在转座活性，其中切割的重组信号序列（RSS）与RAG蛋白结合。但是，如果SE复杂的易位发生在体内，则每次重组会引起插入突变，从而使其对生物体极为有害。我们已经提出，裂解的RSS，即Se DNA的3'-OH末端，被抹布蛋白磷酸化，并且这种磷酸化可能是抑制体内SE复合物转位的阳性机制。在这项研究中，我们首先详细分析了这种新型DNA的反应机理，表明在裂解端或周围核酸的柱头位置发现的3'-磷酸基团，并且3'-磷酸盐组的跨酯化转移到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。设计了一种新方法来检测3'-末端磷组，并使用LM-PCR检查了Neonatal小鼠胸腺中T细胞受体基因Dδ2的RSS裂解端，表明SE的3'-OH End实际上是磷酸化的。这些研究发现表明，V（d）J重组使用换座反应并同时抑制SE复合物的易位，从而确保其中一个双刃叶片正常运行，可以包含一个两刃叶片之一，在考虑抗原受体基因组进化时提供了重要的见解。