CaMVプロモーター断片の突然変異活性を動物で確認
ISIS レポート
メイ・ワン・ホー、アンジェラ・ライアン、ジョー・カミンズ
5月15日2001年
訳 山田勝巳
CaMV35Sのようなパラレトロウィルス・プロモーターは植物ゲノムに組み込まれたものが既に沢山あるので外来の物でも何でもない、というマツケ等(1)の意見について検討したい。重要な点は、組み換え構造中のCaMV35Sプロモーターが特有な危険性を持っているかどうかと言うことだ。これに関する論文をいくつか紹介したい。
クンパトラとホール(2)は、組み換えライスの遺伝子座を調べて、CaMV35Sプロモーター内で頻繁に断片化と組換えが起こっているが、別の組み換え用カセットに使われている小麦のユビキチン・プロモーターでは起こっていないことを確認している。この意味するところは、CaMVプロモーターは他のプロモーターとは違うということだ。CaMVプロモーターの19塩基対のパリンドローム付近にある組み換え接続部7カ所中6カ所は、組み換えホットスポット(訳注:組換えによる塩基配列変更の頻発地域)であることがコーリ等(3)によって確認されている。
従来の植物分子遺伝学者の知識では、CaMV35Sのような植物プロモーターは、動物では活性がないとされてきた(4)。ところが、CaMV35Sプロモーターは、成熟したツメガエルの卵母細胞では、レポーター遺伝子(訳注:組換えが起こったことを確認するためのマーカー遺伝子)を高レベルで発現させていて(5)、ヒラ細胞核(訳注:人間の腹水癌細胞の核)抽出液中では、非常に効率的な転写を起こさせる(6)。CaMVプロモーターは少なくともツメガエルの卵母細胞中ではSV40(訳注:癌ウイルス)プロモーターと同程度機能し、ヒラ細胞抽出液中ではアデノウィルス―2の主後期プロモーターよりも高い活性を示す。
従って、CaMVはカンラン科植物に特有なものではあるが、ひとたび分離されたプロモーターは、生物界の種の壁を越えて活性をもつ。この違いは、遺伝的(そして進化的)な物である。組み換え構造中のプロモーターが、完全なウイルス・ゲノム中のプロモーターと同じくらい安全であるというのは正しくないし、植物ゲノム中のプロウィルス配列のプロモーターと同等だと考える根拠もない。
参考文献
1.. Matzke, M.A. , Mette, M.F. and Aufsatz, W. More on CaMV, Nature Biotechnology
2000:18: 579.
2.. Kumpatla, S.P. and Hall, T.C. (1999). Organizational complexity of
a rice
transgenic locus susceptible
to methylation-based silencing. IUBMB Life 1999: 48: 459-467.
3.. Hull, R., Covey, S.N.
and Dale, P. Microbial Ecology in Health and Disease (in press).
4.. Kohli, A., Griffiths,
S., Palacios, N., Twyman, R.MVain, P., Laurie, D.A. and Christou, P. Molecular
characterization of transforming plasmid rearrangements in transgenic rice
reveals a recombination hotspot in the CaMV 35S promoter and confirms the
predominance of microhomology mediated recombination. Plant J. 1999: 17:
591-601.
5.. Ballas,N., Broido, S.,
Soreq, H., and Loyter, A. (1989). Efficient functioning of plant promoters and
poly(A) sites in Xenopus oocytes Nucl Acids Res 1989: 17: 7891-903.
6.. Burke, C, Yu X.B.,
Marchitelli, L.., Davis, E.A., Ackerman, S. (1990). Transcription factor IIA of
wheat and human function similarly with plant
and animal viral promoters.
Nucleic Acids Res 1990: 18: 3611-3620.