マウスを用いた加齢性難聴原因遺伝子およびその修飾遺伝子の探索

• Project/Area Number: 13771004
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Otorhinolaryngology
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 吉川 欣亮 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (20280787)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2002: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2001: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ahl / 加齢性難聴 / マウス / コンソミックマウス / 修飾遺伝子 / マッピング / Jackson shaker / Usher症候群

Research Abstract

実験用マウスの汎用近交系であるC57BL/6J (B6)系統は、加齢に伴い約10-12か月齢で高度難聴を発症する。そこで、この加齢性難聴を引き起こす原因遺伝子およびその遺伝子と相互作用する修飾遺伝子の単離を目指し、本研究を行った。
昨年度、報告したように、この加齢性難聴を引き起こす原因遺伝子座は第10番染色体上のahl (age-related hearing loss)遺伝子座であることが明らかとなり、第10番染色体を非加齢性難聴系統であるMSM系統由来の染色体に置換したコンソミックマウス(B6-MSM^<10>)を用いた解析結果から、第10番染色体のセントロメアから約22cMの位置に存在することが明らかとなった。そこでこれらの領域を詳細に解析するため、B6とB6-MSM^<10>間で104頭の戻し交配分離個体を作製し、マイクロサテライトマーカーを用いた詳細なマッピングを行った。その結果、原因遺伝子の存在する領域は約3.9cMの範囲に存在することが明らかとなり、さらに、この領域には難聴原因遺伝子であるcadherin 23 (cdh23)およびProtocadherin 15 (Pcdh15)が存在することが明らかとなった。
一方、ahl遺伝子にはいくつかの修飾因子の存在が明らかとなっており、本研究においても難聴モデルマウスの1種、Jackson shaker (js)の原因遺伝子が相互作用することが明らかとなり、加えて、js遺伝子がスカフォールドタンパク質の種であるSans(Scaffold protein including ankyrin repeats and SAM domain)であることが解明された。そこで、Sansとahlの候補遺伝子であるCdh23またはPcdh15との間での相互作用を酵母2-hybrid法により検討した。その結果、Sansと両遺伝子間が結合する可能性が示唆された。さらに、Sans特異的なペプチド抗体を作成し、内耳蝸牛管の免疫染色を行った結果、SansはCdh23と内耳有毛細胞のクチクラ層で、Pcdh15と細胞体で共発現している可能性が示された。Sans、Cdh23およびPcdh15は、それぞれ同様の表現型を示す難聴モデルマウスであるjs, waltzerおよびAmes waltzer、およびそれらがすべてUsher症候群の原因遺伝子であることから、Sansと相互作用するCdh23およびPcdh15はahlの有力な候補遺伝子であると考えられた。

Research Products

• [Publications] Kamiya, K., Kikkawa, Y., Ishii, Y., Kyuwa, S., Yoshikawa, Y.: "Changes in mRNA expression in mouse postnatal cochlea by differential display method"Experimental Animals. 51. 417-429 (2002)
• [Publications] Kikkawa, Y., Shitara, H., Wakana, S., Kohara, Y., Takada, T.et al.: "Mutations in a new scaffold protein Sans cause deafness in Jackson shaker mice"Human Molecular Genetics. 12. 453-461 (2003)
• [Publications] Weil, D., El-Amraoui, A., Masmoudi, S., Mustapha, M., Kikkawa, Y.et al.: "Usher syndrome type I G (USH1G) is caused by mutations in the gene encoding SANS, a protein that associates with the USH1C protein, harmonin"Human Molecular Genetics. 12. 463-471 (2003)
• [Publications] Kikkawa, Y., Takada, T., Sutopo, Nomura, K., Namikawa, T.et al.: "Phylogenies using mtDNA and SRY provide evidence for male-mediated introgression in Asian domestic cattle"Animal Genetics. (in press).
• [Publications] Sakai, T., Kikkawa, Y., Tsuchiya, K., Harada, M., Kanoe, M.et al.: "Molecular phylogeny of Japanese Rhinolophidae based on variations in the complete sequence of the mitochondrial cytochrome b gene"Genes & Genetic Systems. (in press).
• [Publications] Sekine M, Taya C, Kikkawa Y, Yonekawa H et al.: "Regulation of mouse kidney tubular epithelial cell-specific expression of core 2 GlcNAc transferase"Eur J Biochem. 268・4. 1129-1135 (2001)
• [Publications] Wada T, Wakabayashi Y, Takahashi S, Ushiki T, Kikkawa Y et al.: "A point mutation in a cadherin gene, Cdh23, causes deafness in a novel mutant, Waltzer mouse Niigata"Biochem Biophys Res Commun. 283・1. 113-117 (2001)
• [Publications] Kikkawa Y, Miura I, Takahama S, Wakana S, Yamazaki Y et al.: "Microsatellite database for MSM/Ms and JF1/Ms, molossinus-derived inbred strains"Mamm Genome. 12・9. 750-752 (2001)
• [Publications] Kamiya K, Kikkawa Y, Ishii Y, Kyuwa S, Yoshikawa Y.: "Changes in mRNA expression in mouse postnatal cochlea by differential display method"Experimental Animals. (in press). (2002)