変異ミトコンドリアtRNAによるミトコンドリア病の発症の分子機構

Research Project

Project/Area Number	07250218
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Nippon Medical School
Principal Investigator	太田成男日本医科大学, 老人病研究所, 教授 (00125832)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	猪原直弘日本医科大学, 老人病研究所, 助手 (60232576) 麻生定光日本医科大学, 老人病研究所, 助手 (70167914)
Project Period (FY)	1995
Project Status	Completed (Fiscal Year 1995)
Budget Amount *help	¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000) Fiscal Year 1995: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords	ミトコンドリア / tRNA / ミトコンドリア脳筋症 / ミトコンドリアDNA / アポトーシス / Fas / 呼吸鎖 / 遺伝子発現
Research Abstract	ミトコンドリアtRNA遺伝子の変異によって、どのようにして細胞が死に至るかを明らかにする目的の研究の一貫として、アポトーシス(細胞自滅)誘導遺伝子の発現誘導について調べた。細胞は脳卒中様症状を特徴とするMELAS患者(tRNALeu(UUR)遺伝子の点変異)、心筋症患者(tRNAIle遺伝子の点変異)あるいは外眼筋麻痺を特徴とするCPEO患者(mtDNAの欠失)のmtDNAを持ち、HeLa細胞由来の核を持つ人工的に作成した細胞(=サイブリド)を用いた。ミトコンドリアtRNALeu(UUR)、あるいはtRNAIleの点変異、または5tRNA遺伝子の欠失変異を持つサイブリドは低濃度の抗Fas抗体によって細胞死(アポトーシス)が誘導された。(抗Fas抗体はFas抗原と結合するとアポトーシスを誘導する。)アポトーシスであることはいくつかの方法で確認した。正常mtDNAを持つサイブリド(HeLa細胞由来)では同じ濃度の抗Fas抗体を加えてもアポトーシスが誘導されなかった。その原因を探る目的でFas抗原の発現量を半定量的RT-PCR(reverse transcription PCR)法で調べると数倍以上にmRNA量が増加していた。また、呼吸鎖阻害剤アンチマイシンA(複合体IIIの阻害剤)たロテノン(複合体Iの阻害剤)でもFas抗原mRNAの上昇とアポトーシスに誘導が観察された。したがって、ミトコンドリア機能に損傷があるとアポトーシス誘導因子Fas抗原のmRNAが上昇し、低濃度の抗Fas抗体によってアポトーシスで死にやすくなることが考えられた。