PCRによるカイコのキサンチン脱水素酸素遺伝子のクローニングと全塩基配列

• 担当機関: 昆虫ゲノム研究チーム
• 研究期間: 1995～1996
• 研究担当者: 安河内祐二; 行弘研司; 神田俊男; 田村俊樹
• 発行年度: 1995
• 要約: 昆虫における形質転換系を確立するための優性のアーカー遺伝子であるカイコのキサンチン脱水素酵素遺伝子がPCRによりクローニングされ、その全塩基配列が決定された。
• 背景・ねらい: 昆虫の新しい利用法を開発するためには、外来遺伝子を導入した個体すなわちトラスジェニック昆虫の作出法を確立することが急務となっている。しかしながら、ショウジョウバエ以外の昆虫ではトランスポゾンや優性のマーカー遺伝子について十分に研究されていないため、外来遣伝子用のベクターが無く、まだトランスジェニック昆虫作出技術の開発に成功していない。カイコにはキサンチン脱水素酵素活性の欠如が原因で、皮膚が透けて見えるようになる突然変異が存在するので、この遺伝子と突然変異を利用することによって、肉眼によってトランスジェニツクカイコを判別できる優性のマーカー遺伝子を持つベクターの開発が期待される。そこで、PCRを用いることによって、キサンチン脱水素酵素遺伝子のcDNAに対応するマーカー遺伝子の開発を目的として2種の領域クローニング（XDH）を行うとともに、その全塩基配列を決定する。

成果の内容・特徴

1. ショウジョウバエ、ラットなどのキサンチン脱水素酵素遺伝子の塩基配列を比較し、遺伝子聞で保存されている領域を見いだし、この領域のプライマーを含成しPCRを行ったところ、他種のキサンチン脱水素酵素遺伝子とホモロジーのある2種類のDNA断片が得られた。
   
2. カイコのcDNAライブラリーより調製したDNAの上流及び下流領域を増幅して、2種のDNA断片に対応するキサンチン脱水素酵素遺伝子のcDNAの全領域がクローニングされた
   (図 1)。
   
3. 得られた2種の遺伝子BmXDH1及びBmXDH2の全塩基配列を決定しDDBJに登録した。これから推定されるアミノ酸配列を他の生物のキサンチン脱水素酵素の一次構造と比較した結果、種間で保存されている領域はカイコの遺伝子でも良く保存されており、ショウジョウバエやクロバエの酵素とは高いホモロジーを示した。一方、ラットやヒトの酵素とのホモロジーはやや低かった
   (図 2)。
   

• 成果の活用面・留意点: マーカ遺伝子として利用するためには全領域がつながった遣伝子をcDNAライブラリーやゲノムライブラリーより、クローニングすることが必要である。
• カテゴリ: カイコ