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ネコのAB型血液群システムに関連するシチジン一リン酸-N-アセチルノイラミン酸ヒドロキシラーゼ（CMAH）遺伝子の分子解析
Molecular Characterization of the Cytidine Monophosphate-N-Acetylneuraminic Acid Hydroxylase (CMAH) Gene Associated with the Feline AB Blood Group System.
PMID: 27755584 PMCID: PMC5068781. DOI: 10.1371/journal.pone.0165000.
抄録
猫のAB血族系（血液型A型、B型、AB型）は、猫の輸血医療において大きな重要性を持っています。A型抗原はNeu5Gc、B型抗原はNeu5Acであり、Neu5AcからNeu5Gcの合成に関与する酵素CMAHがこの猫血族系に関連しています。希少なAB型赤血球は、Neu5GcとNeu5Acの両方を発現している。猫の血清には、他の血液型に存在する抗原に対する天然に存在する抗体が含まれている。この血統系の分子遺伝学的基盤を理解するために、AB血統抗原の分布、CMAH遺伝子の構造、猫CMAH遺伝子の変異、ディプロタイプ、ハプロタイプを調べた。血液型鑑定の結果、解析した猫のうち734匹がA型（95.1％）、38匹がB型（4.9％）で、AB型は1匹もいなかった。AB型2匹とA型1匹を含む3匹のラグドール猫の家族も本研究に使用した。CMAH配列解析の結果、CMAHタンパク質はエクソン1の異なる2つのmRNAアイソフォームから生成されていることがわかった。34匹のB型猫とAB型猫のファミリーで検討したCMAHのコード領域を含む16のエクソンのヌクレオチド配列を解析したところ、複数の多型からなる新規なディプロタイプが複数存在することが明らかになった。非同義SNPに着目したハプロタイプ推論の結果、8つのハプロタイプがCMAHの1～4つの変異を持ち、B型（n = 34）とAB型（n = 2）の血液を持つすべての猫が変異したCMAH遺伝子に由来する2つの対立遺伝子を持ち合わせていることが明らかになった。これらの結果から，ネコCMAH遺伝子座の複数の劣性対立遺伝子から選択された二重ハプロタイプは，ネコAB型血液群系のB型とAB型の赤血球膜上のNeu5Acの発現と高度に関連していることが示唆された．
Cat's AB blood group system (blood types A, B, and AB) is of major importance in feline transfusion medicine. Type A and type B antigens are Neu5Gc and Neu5Ac, respectively, and the enzyme CMAH participating in the synthesis of Neu5Gc from Neu5Ac is associated with this cat blood group system. Rare type AB erythrocytes express both Neu5Gc and Neu5Ac. Cat serum contains naturally occurring antibodies against antigens occurring in the other blood types. To understand the molecular genetic basis of this blood group system, we investigated the distribution of AB blood group antigens, CMAH gene structure, mutation, diplotypes, and haplotypes of the cat CMAH genes. Blood-typing revealed that 734 of the cats analyzed type A (95.1%), 38 cats were type B (4.9%), and none were type AB. A family of three Ragdoll cats including two type AB cats and one type A was also used in this study. CMAH sequence analyses showed that the CMAH protein was generated from two mRNA isoforms differing in exon 1. Analyses of the nucleotide sequences of the 16 exons including the coding region of CMAH examined in the 34 type B cats and in the family of type AB cats carried the CMAH variants, and revealed multiple novel diplotypes comprising several polymorphisms. Haplotype inference, which was focused on non-synonymous SNPs revealed that eight haplotypes carried one to four mutations in CMAH, and all cats with type B (n = 34) and AB (n = 2) blood carried two alleles derived from the mutated CMAH gene. These results suggested that double haploids selected from multiple recessive alleles in the cat CMAH loci were highly associated with the expression of the Neu5Ac on erythrocyte membrane in types B and AB of the feline AB blood group system.