研究項目及び実施体制(◎は研究代表者)
- ニジマスMHC遺伝子の多様性及び機能の解析に関する基礎研究
(乙竹 充/水産総合研究センター養殖研究所) - 新規MHC関連遺伝子群の構造並びに機能の解明
(◎橋本敬一郎/藤田保健衛生大学総合医科学研究所) - ニワトリMHC遺伝子領域におけるマレック病関連遺伝子の探索とその遺伝探索マーカーの開発
(山本義雄/広島大学大学院生物圏科学研究科) - ニワトリにおける抗病性遺伝子座の解明
(三橋忠由/独立行政法人農業生物資源研究所)
研究の目的
大量飼養される魚類及び鶏において、疾病防御は大変重要である。抗病性に関与すると予想される白血球型遺伝子(主要組織適合性遺伝子複合体(MHC)遺伝子)群及びMHC遺伝子領域の解析を行い、抗病性に関連する遺伝子群を解明し、これまで哺乳動物と比べて生体防御系の知見が乏しい魚類、鶏等の産業動物の疾病対策に資することが目的である。
研究の内容
- 魚類の疾病抵抗性の遺伝子マーカーとして、MHC遺伝子に着目し、ニジマスを用いてその多様性と機能を解析する。
- 新規MHC関連遺伝子群について、その構造および機能の解明を進め、魚類等のMHC遺伝子研究の基盤を形成する。
- ニワトリマレック病ウイルス(MDV)抵抗性に関わる原因および関連遺伝子をニワトリMHC遺伝子領域内で探索し、その遺伝マーカーを開発する。
主要な成果
- ニジマスの古典的MHCクラスI遺伝子について、遺伝子座の数は1つであることを明らかにし、多数の対立遺伝子群を解明し、白血球型の分類法を確立した。
- ニジマスの白血球型は、移植片の拒絶反応およびワクチンの有効性と関連することを明らかにした。また、MHCクラスI類似遺伝子が存在する別の遺伝子領域は、抗病性との関連が高いことが明らかとなった。
- 魚類において、新規MHC関連遺伝子の単離に成功し、その特徴的な構造を明らかにし、MHC遺伝子群の基礎的理解に貢献する結果が得られ、さらにゲノム構造の理解を深める知見が得られた。
- ニワトリにおいては、MDV抵抗性(B21)および感受性系統(B19)のBACライブラリーを作成し、両系統のMHC領域の塩基配列を決定した。MDV抵抗性系統は、MHC領域のNKr, RING3, DMα,DMβ2遺伝子にアミノ酸置換を伴う変異が認められ、MDV抵抗性と関連する候補遺伝子が明らかになった。
見込まれる波及効果
魚類において、MHC領域を指標とした耐病性系統およびワクチンへの高反応性系統の育種に道を開いた。これらの育種は根本的な感染防除対策として、農林水産業や食品産業等に大きく寄与することが期待される。また鶏MHC領域の解析も、養鶏産業における疾病防御への貢献が期待される。
主な発表論文
- Aoyagi, K, et al. : Classical MHC class I gene composed of highly divergent sequence lineages share a single locus in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss): J. Immunol., 168: 260-273 (2002)
- Fujiwara, A., et al. : Chromosome mapping of MHC class I in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). : Fish ShellfishImmunol., 14: 171-175 (2003)
- Sarder R., et al. : The MHC class I linkage group is a major determinant in the in vivo rejection of allogeneic erythrocytes in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss): Immunogenetics, 55: 315-324 (2003)
- Ohta, Y. et al. : Primitive synteny of vertebrate major histocompatibility complex class I and class II genes : Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97, 4712-4717 (2000)
- Yamaguchi, H. and Hashimoto, K. : Association of MR1 protein, an MHC class I-related molecule, with ?2-microglobulin :Biochem. Biophys. Res. Commun. 290, 722-729 (2002)
- Nishibori,M. et al. : Characterization of Major Histocompatibility Complex Genes in Junglefowls, genus Gallus. J. Poult. Sci.,40: 21-29 (2003)
研究のイメージ
