アフリカツメガエル色素突然変異における原因遺伝子の同定

• Material Type: 文書・図像類
• Title: アフリカツメガエル色素突然変異における原因遺伝子の同定
• Author/Editor: 福澤, 利彦
• Author Heading: 福澤, 利彦
• Publication, Distribution, etc.: 慶應義塾大学
• Publication Date: 2020
• Publication Date (W3CDTF): 2020
• Alternative Title: アフリカ ツメガエル シキソ トツゼン ヘンイ ニ オケル ゲンイン イデンシ ノ ドウテイ; Afurika tsumegaeru shikiso totsuzen hen'i ni okeru gen'in idenshi no dōtei; Identification of the causative gene of albino Xenopus laevis
• Periodical title: 学事振興資金研究成果実績報告書
• Text Language Code: jpn; eng
• Target Audience: 一般
• Note (General): type:text; アフリカツメガエルのperiodic albino色素突然変異は、メラニンを欠如していることが有用な目印となり、観察にも適しているため、生物学のさまざまな研究において広く使われている。メンデル式の劣性遺伝をするperiodic albinoでは、幼生期において、網膜色素上皮と皮膚の黒色素胞で少量のメラニンが発現するが、その後徐々にメラニンが失われ、成体ではほとんどアルビノの外観を呈する。さらにこの色素突然変異では、黒色素胞以外の色素細胞（虹色素胞と黄色素胞）にも異常が現れることが報告されている。しかしながら、この色素突然変異の原因遺伝子は、現在まで不明である。 Hermansky-Pudlak syndrome（HPS）は、ヒトやマウスで知られている常染色体劣性遺伝病で、リソソーム関連小器官（LROs）の形成に異常が現れる。異質4倍体であるアフリカツメガエルでは、長いサブゲノム（L染色体）と短いサブゲノム（S染色体）が存在する。アフリカツメガエルにおいて、染色体１Lと１Sを比較すると、hps4 遺伝子は染色体１Lにのみ存在し、染色体１Sには存在しなかった。ゲノムにおけるDNAの塩基配列解析を行ったところ、periodic albino色素突然変異では、染色体１Lに存在するhps4.L 遺伝子において、エクソン7と8を含む1.9kbにおよぶ欠失があった。従って、periodic albino色素突然変異では、hps4.L遺伝子における2つのエクソンの欠失により、短い不完全なHps4タンパク質が形成されることが判明した。野生型の正常なhps4.L 遺伝子のmRNAをperiodic albino初期胚に注射すると、網膜色素上皮と皮膚の黒色素胞におけるメラニン発現は、野生型と同じになった。 以上の実験結果から、アフリカツメガエルのperiodic albino色素突然変異は、hps4 遺伝子の異常によって引き起こされることが明らかになった。アフリカツメガエルのperiodic albinoは、LRO形成の研究に有用な実験動物となるかもしれない。 Periodic albino mutant of Xenopus laevis has been widely used for experiments in biology, because the absence of melanin is a useful cell marker and is suitable for observation. Periodic albino is a recessive mutant, in which reduced amounts of melanin appear in the retinal pigment epithelium (RPE) and in melanophores at the late embryonic stage, after which both RPE and melanophores gradually depigment. In addition, iridophores and xanthophores have been reported to be affected in this albino. However, the causative gene of this mutant remains unknown. Hermansky-Pudlak syndrome (HPS) is an autosomal recessive disorder that affects humans and mice, which is caused by defective biogenesis of lysosome-related organelles (LROs). In the allotetraploid frog X. laevis, a long (L) and short (S) subgenome (chromosomes) is present. Comparison of genes between the chromosomes 1L and 1S revealed that the hps4 gene was present only in chromosome 1L. DNA sequencing revealed that a 1.9 kb deletion in the hps4.L gene including exons 7 and 8 caused a premature stop codon to create a truncated Hps4 protein in the periodic albino. Injection of wild-type hps4.L mRNA into mutant embryos rescued the albino phenotype. These findings indicates that hps4 gene is responsible for the albino mutant of X. laevis. This mutant may be useful for studying LRO biogenesis.
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 慶應義塾大学 : 慶應義塾大学学術情報リポジトリ