連鎖・エクソームアプローチよる神経疾患責任遺伝子変異の効率的な同定

• Project Area: Personal genome-based initiatives toward understanding bran diseases
• Project/Area Number: 23129504
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 服巻 保幸 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (90128083)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2012: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: エクソーム解析 / 次世代シークエンサ / 高CK血症 / 連鎖解析 / 優性遺伝形式 / RYR1 / 悪性高熱症 / 優性阻害変異 / 遺伝子ニューロパチー / SNV

Outline of Annual Research Achievements

次世代シークエンサを用いた単一の家系のみの稀少遺伝性疾患の解析に際し、連鎖解析を絞り込みの決め手とし、エクソーム解析と併用すること（連鎖・エクソームアプローチ）を考え、本態性高CK（クレアチンキナーゼ）血症家系に応用した。常染色体優性の本疾患家系の発症者5名を含む4世代計9名を用いてHuman OmniExpress BeadChipによる連鎖解析を行った。その結果、1、7、10、19番染色体にLOD値1.40～1.50の領域を見出し、連鎖候補領域とした。次に、発症者と家系内非発症者各1名につきSureSelectVer4およびGAⅡxによるエクソーム解析を行った。その結果、発症者でのみ見られた新規の変異を65,180個見出した。この中から連鎖候補領域内に、かつ候補遺伝子内に存在し機能変異であるとういう条件で絞り込みを行った。その結果、発症者のRYR1遺伝子の中に、これまでに報告のない非同義置換をヘテロ接合型として見出した。本変異の機能への影響をPolyphen-2で検討したところ0.911を示し、possibly damagingの評価であった。さらに、サンガーシークエンスにより本変異について、家系内における共分離を確認した。日本人健常者520人に同変異は認められなかった。筋組織におけるRYR1の発現を細胞免疫染色とウェスタンブロッティングで検討した結果、患者検体でRYR1抗体による染色像が見られず、またウェスタンブロッティングにおいても該当するバンドの濃度が著しく減少していた。本変異はRYR1のセントラルドメインに存在しており、近傍には悪性高熱症に関与している変異が報告されている。本受容体は4量体で機能するため、本変異により優性阻害が起きたものと考えられた。以上から、上記非同義置換が本疾患の責任変異であると結論した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Partial SPAST and DPY30 deletions in a Japanese spastic paraplegia type 4 family (2011)
  • Author(s): Miura S., et al
  • Journal Title: Neurogenetics Volume: 12 Issue: 1 Pages: 25-31
  • DOI: 10.1007/s10048-010-0260-7
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Linkage-exome approach to identify the responsible variant for a novel type of hereditary neuropathy (2012)
  • Author(s): 藤原敏弥
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2012-12-11
• [Presentation] 連鎖・エクソームアプローチによる新規家族性ニューロパチーの変異検索 (2012)
  • Author(s): 藤原敏弥
  • Organizer: 第84回日本遺伝学会大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2012-09-24
• [Presentation] Linkage-assisted exome sequencing to identify the responsible variant for a novel type of hereditary motor and sensory neuropathy with proximal dominancy in the lower extremities found in a single Japanese family (2012)
  • Author(s): Shibata H., et al
  • Organizer: Human Genome Meeting 2012
  • Place of Presentation: Sydney, Australia
• [Presentation] Linkage-Exome approach to identify the responsible variant for a novel type of hereditary neuropathy (2011)
  • Author(s): 服巻保幸, 他
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-12-14
• [Presentation] Exome sequencing approach to identify the responsible variant for a novel type of hereditary motor and sensory neuropathy with proximal dominancY in the lower extremities found in a Japanese descent (2011)
  • Author(s): Shibata H., et al
  • Organizer: The 12th International Congress of Human Genetics/The 61st Annual Meeting of The American Society of Human Genetics
  • Place of Presentation: Montreal, Canada
  • Year and Date: 2011-10-14
• [Presentation] 連鎖解析とエクソームシークエンシングの併用による家族性運動感覚ニューロパチーの責任変異探索 (2011)
  • Author(s): 柴田弘紀, 他
  • Organizer: 日本人類遺伝学会第56回大会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Remarks] ゲノム機能学分野
  • URL: http://www.gen.kyushu-u.ac.jp/~byouin/
• [Remarks]
  • URL: http://www.gen.kyushu-u.ac.jp/~byouin/