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遺伝子変異の同定作業に関してです。 トピック削除
No.6680-TOPIC - 2018/02/13 (火) 14:31:44 - YK
ある患者さんのサンプルを上司から渡され、解析するようにお願いされました。
患者さんは男の子(2家系から計2名)、表現型はあります。
向こうでホールエクソームシークエンスをしたのだろうと思うのですが、X染色体上の遺伝子にミスセンス変異がありました。

この遺伝子のサイズは大きいため、これまでに100を超える異なる遺伝子変異がすでに報告されております。
患者さんの表現型に応じて、Gain of function変異か、Loss of function変異となるようです。
そこで私の患者さんの表現型から、今回の新規変異はおそらくGain of function変異だろうと予想して、site-directed mutagenesisにより、ミスセンス変異を持つプラスミドを作製しました。すると、そのタンパク質のある機能Aに関してはWTと変わらずでした。

解析したのは機能Aに関してのみで、他の機能に差がある可能性はもちろんあるのですが、それと並行して、publicに利用できる健常人の大規模ゲノムデータ(数十万人規模)を利用し、この変異を実際どれだけの人が持っているのだろう?と調べたところ、なんと5%の頻度でアジア男性(hemizygote)にみられるようです。女性にはhomoすらそこそこの頻度で存在するようで、おそらくこのいずれも表現型を持たない人たちだと思われます。

これをみた時とても驚きました。5%ということは20人の男性に1人持つはずです。それが今回disease-causing mutationである、との仮説のもとに実験が向こう(病院)でスタートされ、私の方(基礎系)に仕事が回ってきました。

私の上司に5%の頻度で存在すること、これはもはやSNPの類ではないのでしょうか?実際、機能Aに関してWTと遜色ありませんし、ということを伝えるとボスも驚いていました。

男性のX染色体ですから、whole exome seqを行うとたとえdisease-causingでなくても候補遺伝子として偽陽性でscoreされる、ということは有りえるのでしょうか?

つまり、今回の実験全体の解釈として、2つ考えています。
一つは、今回のミスセンス変異はbona fideなdisease-causing geneではなかった(他の本当の原因遺伝子がある)という可能性

もう一つは、同じ一塩基変異を持っていても、疾患を発症する人と、しない人がいる可能性

しか私には想像できません。とくに後者の可能性について、具体的にそのような前例があるのか、もしご存知でしたら教えてくださいませんでしょうか?

残念ながら患者さん(小児)がどちらもお亡くなりになられていますので、患者さんのfibroblastsに今回の遺伝子を導入して機能Aがmodifyされるかなどの解析はできません。

長くなりましたが、解析を進める上でのヒントをいただけませんでしょうか。
よろしくお願いいたします。
 
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11件 ( 1 〜 11 )  前 | 次  1/ 1. /1


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No.6680-11 - 2018/02/15 (木) 11:17:36 - ak
培養細胞とか酵母レベルでの話だと
野生株の蛋白AにmutationXを入れても問題ないけど
蛋白B欠損or変異株の蛋白AにmutationXを入れるとフェノタイプが出るのは見かけます(よね?)
ただヒトでほぼ致死性になるって話にまで適応するのはやっぱダメですかねえ

(無題) 削除/引用
No.6680-10 - 2018/02/15 (木) 07:54:32 - YK
トピ主です。

スプライシング予測サイトで配列を入力して影響があるかどうかを見てみましたが、影響はしないようでした。

また、codon usageも調べてみましたが、全くレアというわけではないようでした。
困りましたね。。

(無題) 削除/引用
No.6680-9 - 2018/02/13 (火) 22:16:58 - YK
AP様、

ありがとうございます。
SNPにはそのような定義があるのですね。
では今回もそれの可能性が大ですね。。

孤発性ではなく、遺伝性のものです。

これが原因遺伝子ではないのでは?と思い始めました。
ゲノム解析をどの組織から採ったのかは分かりませんので聞いてみることにします。

そうなんですよね、発現やスプライシング異常の可能性はあると思いますが、SNPが、この2名だけで疾患を引き起こすような発現量やスプライシングに影響すると言う例は他にあるのでしょうかね。。LOFの細胞を購入できたので、そこに戻して機能が回復するかどうかを見てみます。

(無題) 削除/引用
No.6680-8 - 2018/02/13 (火) 22:10:09 - YK
xyz様、X様、

ありがとうございます。
デノボ変異ではなく、遺伝性のものです。
父親は変異を持たず、母親はヘテロになります。

確かに言われてみれば、GOFであれば母親でも表現型は見られてもいいですね。

だとしたら確かにLOFの可能性が出てきました。
示唆に富むコメントをいただけて大変有り難いです。ありがとうございます。

(無題) 削除/引用
No.6680-7 - 2018/02/13 (火) 19:54:57 - AP
変異が原因として、遺伝性(家族性)なんですか? 弧発性ですか?
遺伝子解析サンプルは病巣を反映するものですか?(つまり体細胞変異は関わってないか?)

(無題) 削除/引用
No.6680-6 - 2018/02/13 (火) 19:27:21 - AP
遺伝子頻度1%以上で集団内に安定に維持されていれば変異ではなく多型という定義だったと思います。それに従えば完全にSNPですね。
孤発性の変異で偶然にもその頻度に達した、ってこともないでしょう。
転写調節やスプライスなどエクソン以外の変異という可能性は排除していいんですか?

(無題) 削除/引用
No.6680-5 - 2018/02/13 (火) 18:23:32 - X
患者さんが亡くなられているという事は、その「表現型」は致死的疾患になるという理解で良いでしょうか? もしそのような厳しい表現型が、gain of function変異で起きる場合、ヘテロでその変異を持つと考えられるお母さんにも、かなりの表現型が見られると予想されるのですが、お母さんの表現型及び遺伝子型についての情報はありますか? お母さんが一見健常なキャリアであるならば、仮説のどこかに問題があるという事ではないかと思います。その場合、その変異がloss of function変異の可能性も考えた方が良いかもしれません。

(無題) 削除/引用
No.6680-4 - 2018/02/13 (火) 18:03:35 - xyz
>caseが2例で、いずれもX染色体の同じ遺伝子の同じ場所に今回の新規変異を持っています。
この点、今一つはっきりしないのですが、両親にはその変異がなく患者さんで初めて発生したデノボ変異だということでしょうか。

独立した家系で一つの原因遺伝子が、全く同じデノボ変異を有する確率は絶対にないわけではないですが、少なくとも私が読んだほとんどの論文(全部?)では異なる部位のデノボ変異が見つかっています。

publicデータで同じ変異が見つかるということですので、恐らくは両親から遺伝した変異であろうと思いますが、そうするとやはりなぜその遺伝子が候補であるのか疑問に思います。

(無題) 削除/引用
No.6680-3 - 2018/02/13 (火) 15:13:51 - YK
xyz様、ありがとうございます。

はい、私もその可能性もあるかな?と思い、患者さんの細胞が残っていたら定量PCRでもできたのですが、それが出来ないので今はその実験はpending中です。

> ミスセンス変異ではなくイントロンや上流下流での変異です。
> 発現レベルの異常はよくある話ですよね。

はい、よく聞きますね。実際今回のようなプラスミドを使った強制発現実験で異常が見られなかった場合、発現が違ったりスプライシングが違っていた、というのは論文でもよくみました。

> あと疑問ですが、候補遺伝子のscoringはどのように行ったのですか?
> caseが2例で候補遺伝子と言えるほどのscoreが出るものでしょうか。。。

ここの部分は私は関わっておらず、病院が専門機関に受託したとお聞きしています。
ごめんなさい、scoreという表現が混乱を招きました。このscoreというのは候補遺伝子としてこれが挙がった(scored)という意味で使っていまして(病院の方がそう表現されていました。)、数値だとかそういう意味は含んでいません。

caseが2例で、いずれもX染色体の同じ遺伝子の同じ場所に今回の新規変異を持っています。

実は私は他の実験で、caseが1例の患者さんのwhole exome sequenceを行い、表現型の原因遺伝子を同定し、機能解析を行った経験があります。その時も所属機関のgenomic coreにお願いしましたが、その場合、変異に基づいていくつかdisease-causing候補遺伝子はあがってきたのですが、母方、父方いずれにも変異を認め、それをホモに持つというような遺伝子を絞り込んだところ、一つの遺伝子が挙がりました。という手順を踏みました。ただ、今回の遺伝子はX染色体なので、偽陽性も出やすいのかなと門外漢ではあるのですがそう考えています・・。自分でもそこはしっかり調べないといけないですね。はい、ゲノム解析の結果についてに教えてもらうようにします。ありがとうございます。

(無題) 削除/引用
No.6680-2 - 2018/02/13 (火) 15:01:15 - xyz
遺伝子の機能的な変化ではなく、量的な変化を疑ってみてはどうでしょう。
ミスセンス変異ではなくイントロンや上流下流での変異です。
発現レベルの異常はよくある話ですよね。

あと疑問ですが、候補遺伝子のscoringはどのように行ったのですか?
caseが2例で候補遺伝子と言えるほどのscoreが出るものでしょうか。。。

遺伝子変異の同定作業に関してです。 削除/引用
No.6680-1 - 2018/02/13 (火) 14:31:44 - YK
ある患者さんのサンプルを上司から渡され、解析するようにお願いされました。
患者さんは男の子(2家系から計2名)、表現型はあります。
向こうでホールエクソームシークエンスをしたのだろうと思うのですが、X染色体上の遺伝子にミスセンス変異がありました。

この遺伝子のサイズは大きいため、これまでに100を超える異なる遺伝子変異がすでに報告されております。
患者さんの表現型に応じて、Gain of function変異か、Loss of function変異となるようです。
そこで私の患者さんの表現型から、今回の新規変異はおそらくGain of function変異だろうと予想して、site-directed mutagenesisにより、ミスセンス変異を持つプラスミドを作製しました。すると、そのタンパク質のある機能Aに関してはWTと変わらずでした。

解析したのは機能Aに関してのみで、他の機能に差がある可能性はもちろんあるのですが、それと並行して、publicに利用できる健常人の大規模ゲノムデータ(数十万人規模)を利用し、この変異を実際どれだけの人が持っているのだろう?と調べたところ、なんと5%の頻度でアジア男性(hemizygote)にみられるようです。女性にはhomoすらそこそこの頻度で存在するようで、おそらくこのいずれも表現型を持たない人たちだと思われます。

これをみた時とても驚きました。5%ということは20人の男性に1人持つはずです。それが今回disease-causing mutationである、との仮説のもとに実験が向こう(病院)でスタートされ、私の方(基礎系)に仕事が回ってきました。

私の上司に5%の頻度で存在すること、これはもはやSNPの類ではないのでしょうか?実際、機能Aに関してWTと遜色ありませんし、ということを伝えるとボスも驚いていました。

男性のX染色体ですから、whole exome seqを行うとたとえdisease-causingでなくても候補遺伝子として偽陽性でscoreされる、ということは有りえるのでしょうか?

つまり、今回の実験全体の解釈として、2つ考えています。
一つは、今回のミスセンス変異はbona fideなdisease-causing geneではなかった(他の本当の原因遺伝子がある)という可能性

もう一つは、同じ一塩基変異を持っていても、疾患を発症する人と、しない人がいる可能性

しか私には想像できません。とくに後者の可能性について、具体的にそのような前例があるのか、もしご存知でしたら教えてくださいませんでしょうか?

残念ながら患者さん(小児)がどちらもお亡くなりになられていますので、患者さんのfibroblastsに今回の遺伝子を導入して機能Aがmodifyされるかなどの解析はできません。

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