かずさDNA研究所ニュースレター

かずさの森から世界へ

2009年7月8日 第19号
＜トピックス＞
この号では、森田千葉県知事のご訪問の報告と｢かずさの森DNA教室｣のご案内 (下記)、研究施設・機器の紹介コーナーでは、ゲノム解析で欠かせないDNAシーケンサーの紹介記事 (2ページ) を掲載しました。さらに、台湾から来られた研究員による｢研究最前線｣ (3ページ) と関連するキーワード (4ページ) 、および皮膚に常在する微生物に関する最近の話題 (4ページ) を掲載しております。

研究所からのお知らせ
日程：7月29日 (水) 又は 8月5日 (水)＜かずさDNA研究所公開講座終了のお知らせ＞

時間：午前10時から午後4時まで

5月23日から千葉県立中央博物館と共同で開催しタイトル：PCR法を体験しようて参りました、本年度のかずさDNA研究所公開講

募集人員：各20人

座 ｢DNAが暮らしを変える｣ は、6月27日に無事、対象：木更津市、君津市、富津市、袖ヶ浦市に全5回の講座を終了いたしました。6週間にわたる長在住・在学の中学生・高校生い期間であったにもかかわらず、延べ395名の熱心な聴衆の方々が参加して下さいました。

参加申し込み書は、こちらからダウンロードでき最終回に行った閉講式では、全5回のうち3回以上ます。昨年までと異なり、本年は両日共同じ内容の出席された方々のうち皆勤賞の4名に講座の修了証実験を行いますので、どちらかご都合のいい日を選書をお渡ししました。

んでご参加下さい。

かずさDNA研究所では、公開講座のほか、中学生以上を対象とした実験講座などを開催しており、できるだけ多くの県民の皆様にDNAに関する知識を深めていただくとともに、当研究所で行っている研究について理解していただけるように努めていきた
いと考えております。
＜森田健作千葉県知事が来所されました＞
6月2日、就任後初めて森田知事が来所されました。大石道夫かずさDNA研究所長の案内で施設内を見学され、最先端の研究機器をご覧になられました。
＜かずさの森のDNA教室について＞DNAの分子模型の前で大石所長の説明を受ける森田知事1かずさDNA研究所ニュースレターできます。 (図１) 。

最新研究施設・機器の紹介 (3)このような反応をT、G、Cについても行ないます

前回にひき続き、かずさDNA研究所で研究に使用と、全体として、一方の端がプライマーの末端で、している研究施設や機器について紹介します。

他方の端にそれぞれの塩基の誘導体をもつ、互いに一塩基ずつ長さの異なるDNAの混合物が得られま

DNA配列解析装置 (DNAシーケンサー)

す。この長さの異なるDNAを短いものから順番にふるい分けするのがDNAシーケンサーです。

現在の分子生物学研究では、生物のゲノムDNAの現在使われているDNAシーケンサーには、心臓部塩基配列が解読されているかどうかが研究の進展ににふるい分けを行なうキャピラリー (毛細血管のよ大きな影響を与えます。ゲノムが解読されていれうな細い管) と呼ばれる直径50ミクロン (0.05ミリ)

ば、他の生物のゲノム情報を基に、さまざまな遺伝の穴の空いた96本の細いガラス製の管の束 (図２)子の候補を推定することができますし、さらに、があり、上に述べた反応によって作られた長さの異DNAマイクロアレイという装置を使うことにより、なるDNAの混合物はこの中を電気泳動されて通過す

特定の器官や組織で発現している遺伝子を同定するる過程でふるい分けられ、短いものほど早く、長いこともできます。

ものほど遅く移動します。そしてキャピラリーの末

しかし、ゲノムDNAの塩基配列を解読するという

端 (図２の左中央やや下寄りの黒い部分) のところ

ことは、関連する機器や技術が進展した現在でもまを通過する際に、末端の塩基ごとに付けられた波長だ容易なことではありません。かずさDNA研究所の 異 な る 蛍 光 に よって 判 別 さ れ 、 デー タ が コ ン

では研究所の設立当初からさまざまな生物のゲノムピューターに送られます。このようにして、一回の解読を進めてきました。

解析で数万塩基の配列情報が得られます。ゲノム解

一般にゲノム解読を行なう際には、まず対象とな読ではこの操作を繰り返し、得られた膨大なデータる生物のゲノムDNAを抽出後、いろいろな大きさのをコンピューターで処理するのです。

断片を作製し、それぞれの断片について塩基配列の決定作業を進めます。
DNAの塩基配列決定作業では、まず適当な長さのDNAの断片を鋳型としてDNAポリメラーゼという酵素を使って複製反応を行ないます。この酵素はプライマーと呼ばれる、鋳型DNAの特定の部分に結合する短いDNAの結合部位から、鋳型DNAの塩基がAであればTを、TであればAを、GであればCを、CであればGを結合させてコピーしていきます。その際、反応液中に特定の塩基 (例えばA) に、コピー反応を妨げる働きをする誘導体 (Aの一部の構造が異なるもの) を微量混入すると、鋳型DNAの塩基がTの場所でランダムに停止して、長さの異なるDNAが3 '
5 '

T
A *

T
A *

T
A *

T

A *

T

5 '

A *

図２：DNAシーケンサーの内部。中央下部にセットされたシーケンス反応混合物 (黄矢印) は、キャピラリー中を電気泳動により移動 (黒矢印) する過程でふるい分けられ、末端に設置された蛍光検出器 (中央左の黒い部分) で塩基が判別されます。

図１：塩基配列決定反応。最上部の黒い線が鋳型DNAで、○がDNAポリメラーゼを表します。この図はAの反応を示し、鋳型のTに対応するところで止まり、長さの異なるDNAのコピーができていることを表します。
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研究最前線
台湾からこんにちは
ゲノム医学研究室
研究員 許 馨云
私の名前はシュウ・シン・ユンです。私の生まれた台湾の首都の台北は急速な経済発展の中心地で、ハイテク産業と電子部品の世界的供給地になっています。
私は国立台湾大学で学士と修士の学位を修得しました。学部では主として化学分野の訓練を受け、大学院では生物・医学工学を専攻しました。このようンの仲間の遺伝子) を発現する細胞でマイクロRNAに違った分野の教育・訓練を受けたおかげで、私の解析を進めることです。PCDH24遺伝子の作るプは、さまざまな研究室の人と議論したり共同研究しロトカドヘリンタンパク質はガン抑制因子の候補でたりしながら、複数の異なるプロジェクトを遂行すあり、上皮細胞のもつ接触阻害を生み出す分子スることにあまり困難を感じません。

イッチとして働いていると考えられています。この私の主な興味は、現在の生物学分野における解析研究で私たちは、PCDH24遺伝子を発現させて接触技術、特に分子診断技術とその病理学的応用です。

阻害がもたらされた細胞中で顕著に発現している

私が国立台湾大学の生物医学研究所で行なった主な319種のマイクロRNAのうち、発現量がPCDH24遺研究テーマは、分子間の特異的な結合を検出するた伝子によって変動する9種のマイクロRNAを同定しめに、環状のDNA分子が回転して複製するローリンました。今後、これらのマイクロRNAの解析とグサークルDNA増幅 (RCA) 法を、ナノスケールDNAのマイクロアレイ解析とを連携させ、潜在的な(10億分の1メートル) の金の粒子や量子ドットと呼遺伝子発現の調節機能をもったマイクロRNAの候補ばれる金属化合物複合体の技術と組み合わせるといを見いだし、それによってガン化のメカニズムを解うことでした。

析していこうと考えてえおります。

2004年にはドイツ学術交流機関 (DAAD) から奨学さらに私は、米国のプロメガ社との共同研究にも金を貰うことができましたので、チュービンゲン大従事しており、ハロタグという目印を付けたクロー学の自然科学・医学研究所のトーマス・ヨース博士

ンを用いてタンパク質間の相互作用の多重解析を行の研究室で博士の学位を修得することを目指すことなえるようにしたいと考えております。現在考えてにしました。私のドイツでの研究は、外傷や敗血症いることは、SH2というガン遺伝子に由来するタンや他の過剰な炎症を引き起こす病気のバイオマーパク質のドメインを利用して、リン酸化されたタンカーを高効率で同定するためのマイクロアレイを開パク質を網羅的に解析することです。SH2ドメイン発することであり、微小球を用い、患者の検体中にはリン酸化されたチロシンをもつタンパク質の結合含まれる複数の微量なタンパク質を、並行して同時部位です。多くの細胞内シグナル伝達系で、リン酸に検出する多重解析法 (複数のデータを測定して解化は細胞膜から核へとシグナルを伝達したり増幅し析すること) を開発することでした。

たりする上で非常に重要な役割を演じていることが昨年6月からはかずさDNA研究所に移り、ゲノム医知られています。

学研究室で研究を開始しました。これまでに行なっ画期的な性能を持つ診断機器の開発は臨床研究にてきたのは、ルミネックス株式会社との共同研究でも基礎研究にも非常に大きな潜在力を持っていますあり、100色の多色ビーズを使った多重解析法を用ので、私は今後もこのような努力を継続していこう

いてPCDH24遺伝子 (細胞接着因子であるカドヘリと思っています。
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今月のキーワード (｢研究最前線｣にでてきた言葉の解説)
マイクロRNA：近年いろいろな生物で、遺伝子の発現の調節などの働きをしていると考えられている、長さが20-25塩基の短い一本鎖RNAが見いだされており、マイクロRNAと名付けられています。マイクロRNAはメッセンジャーRNAに結合したりすることで遺伝子の発現を抑制しているのだろうと考えられていますが、その働きの詳細はまだよくわかっていません。また、遺伝子の働きを制御する他のRNAとの関連についても、今後の研究が待たれます。

ドメイン：タンパク質の立体構造の研究から、多くのタンパク質には、まとまった「部分構造」が存在していることがわかり、そのような部分構造を総称してドメインと名付けています。ドメイン構造はタンパク質の種類を超えて共通しており、生物の進化の過程でいろいろなドメインが組み合わさって新しい機能をもったタンパク質ができてきたのだろうと考えられています。

シグナル伝達 ：一般にタンパク質は、リン酸や糖などの分子が結合することで構造が変化し、働きが変ります。細胞内で働いている多くのタンパク質は、細胞外からのいろいろな刺激に反応してリン酸化などを受けると他のタンパク質をリン酸化できるようになり、それによって外界の刺激というシグナルが細胞内のいろいろな部分に伝達されることになります。このような仕組みを総称してシグナル伝達と呼び、いろいろな生物で外界からの刺激などへの応答の機構として複雑な経路が絡み合って存在していることが知られています。

時事トピックス
人差が大きく、食生活などが影響を与えている可＊皮膚にすむ微生物能性が示唆されていました。しかし、皮膚に住む微生物は地球上のあらゆる場所に生息しています

微生物群では個人間の違いより、前腕やワキの下が、相互に機能を補完し合って生育していることがなど、部位による差の方が大きいことがわかりま多く、個別に培養することが困難なため、これました。調べた中で最も種類の多かったのは前腕ではあまり解析が行われていませんでした。わたし

で、最も種類の少ないのは耳の後ろでした。

たちの皮膚に住む微生物についてもこれまではブ

これらの多くはヒトの健康に資する微生物であドウ球菌など数種類が知られているだけでした。

り、皮膚を良好な状態に保つのに必要とされていここ数年、微生物の集団から直接ゲノムDNAの混ます。例えば、鼻の外側など油分の多い部位に生息合物を調製し、そのままで塩基配列決定を行なっする微生物は、皮膚の脂質を食べて天然の保湿成て解析する「メタゲノム解析」と呼ばれる方法が盛分を作り出して、ひびや荒れを防いでいると考えらんに行われるようになってきました。この方法をれています。

用いて、米国のグループがヒトの皮膚に常在してい今後、正常な皮膚と皮膚炎等を患った皮膚にすむる微生物群を調べたところ、約1,000種類の微生物微生物を比較する研究を行うことで、皮膚の病気がいることがわかりました。

を治療する新しい方法が見つかることが期待されヒトの腸内に住む微生物についての調査では、個ます。

財団法人〒292-0818

かずさDNA研究所

千葉県木更津市かずさ鎌足2-6-7

TEL : 0438-52-3956

FAX : 0438-52-3901

http://www.kazusa.or.jp/＜今月の花＞
モウセンゴケ (Drosera rotundifolia
モウセンゴケ科 2008年7月15日撮影)
花言葉：もの思い
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