Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

抗体 / 遺伝子組み換え / 体細胞突然変異 / AID / DNA修復

抗体遺伝子の可変領域（V領域）に起こる体細胞突然変異は高親和性の抗体を得るのに必須の現象である。ゲノム中のV領域になぜ高率に突然変異が挿入されるかその機序は不明である。AID(activation-induced cytidine deaminase)は体細胞突然変異とクラススイッチの両方に必須の分子であるが、AIDのN末が体細胞突然変異特異的なドメインであることが過去の研究で明らかである。G23S変異体の脱アミノ化酵素活性は保持されているので、AIDのN末と相互作用する補因子が重要と考える。野生型AIDとG23S変異体に結合する蛋白質の比較から体細胞突然変異特異的補因子の候補分子を得た。

抗体 / クラススイッチ / 体細胞突然変異 / AID / DNA組み換え / DNA組みかえ

Activation-induced cytidine deaminase (AID)は抗体遺伝子のクラススイッチに必須の遺伝子であり抗体遺伝子に傷を入れることはわかっているが、AIDの直接の標的は何か明らかではない。本研究ではAIDがクラススイッチを誘導する詳細な機序を明らかにするため、AID以外のcDNA(おそらくAIDの標的RNA由来)でAIDノックアウトB細胞のクラススイッチが回復されることを示し、AIDの標的をクローニングすることを目的とした。スクリーニングの結果、AIDの標的と思われる候補分子の情報を得たので、今後それらのクラススイッチへの寄与を検討する。

抗体 / AID / クラススイッチ / 体細胞突然変異 / B細胞免疫応答

抗体遺伝子のクラススイッチ(CSR)と体細胞突然変異(SHM)に必須の因子としてactivation-induced cytidine deaminase(AID)が単離されたが、いまだ分子レベルでの機序は明らかではない。SHMは抗体遺伝子の可変領域を標的としたDNA塩基置換であり、CSRは抗体遺伝子の定常領域のDNA配列を標的として、DNA2本鎖切断とその断端の結合による反応である。我々は、C末AID変異体により特異的にCSRだけが障害されることをすでに報告した。さらに、昨年度、研究代表者は、N末AID変異体がSHMだけを特異的に障害することを見つけた。これらの変異はAIDの活性中心と考えられているcytidine deaminase motifには存在しないことから、N末あるいはC末にそれぞれ特異的に結合するcofactorが存在し、変異により各cofactorがAIDに結合できず、CSRあるいはSHMが障害されると予想される。つまり、可変領域を標的とするSHMにはN末に結合するcofactor、定常領域を標的とするCSRにはC末に結合するcofactorがそれぞれ必要で、cofactorを介してCSRとSHMという二つの反応が、標的遺伝子特異的に制御されているのではないかと推察された。
現在、C末AID変異体およびN末AID変異体のノックインマウスを作製中で、今後in vivoにおけるこれらのAID変異体の機能を解析したい。
また、現在大きな論争となっているAIDのtargetはDNAかRNAか、という疑問に答えるために、野生型AIDとAID変異体の蛋白を精製して、DNAあるいはRNAに対するcytidine deaminase活性を測定するための実験系を構築中である。

【研究協力者】
山田啓祐	長浜バイオ大学	バイオサイエンス研究科