ミトコンドリア増殖因子の遺伝子の分離と疾患における挙動

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01570141
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 太田 成男 自治医科大学, 医学部, 講師 (00125832)
• Keywords: ミトコンドリア / 遺伝子 / ミトコンドリア脳筋症 / 遺伝子発現 / ヒト / 転写制御因子

Research Abstract

1.ヒトミトコンドリアタンパク遺伝子の制御領域の同定
ヒトATP合成酵素βサブユニット遺伝子、ならびにピルビン酸脱水素酵素E1αサフユニット遺伝子をクロ-ン化し、その塩基配列を決定した。さらに、クロ-ン化したこれらの遺伝子の5^′上流ならびにイントロンを解析することによって、転写を増幅させる塩基配列を同定した。この領域はホルモンに応答して遺伝子の発現を制御するエンハンサ-と同じ性質を持つことをも明らかにした。次に、転写を抑制する領域についてもほぼ同定した。これらは、少なくとも数種類の核にコ-ドされるヒトミトコンドリアタンパクに共通であり、ミトコンドリアの増殖を司どる因子が結合する領域である可能性が高い。
2.ミトコンドリア脳筋症の解析
ミトコンドリアのATP合成系の異常によりひき起こされる疾患の解析を行い、遺伝子レベルで欠損の原因を何例か明らかにした。ピルビン酸脱水素酵素の欠損患者では4塩基の欠失が認められた。また、ミトコンドリアDNAの欠失のある患者のミトコンドリアDNAの塩基配列を決定したところ、反復配列の場所で欠失がおこっていることが明らかとなった。これは遺伝性であり、核遺伝子の関与が示唆された。さらにシトクロム酸化酸素欠損患者の筋細胞から筋芽細胞を分離し、シトクロム酸化酵素欠損培養細胞を分離した。
3.以上のように、ミトコンドリアの形成制御に関し、正常、異常の両面から研究を進めた。

Research Products

• [Publications] 遠藤仁司: "Defective gene of lactic acidosis;Abnormal pyruvate dehydrogenase El alpha subunit caused by a frame shift" Am.J.Hum.Genet.44. 358-364 (1989)
• [Publications] 下泉秀夫: "Cytochrome c oxidase-deficient myogenic cell lines in mitochondrial myopathy" Ann.Neurol.25. 615-621 (1989)
• [Publications] 香川靖男: "Biotechnological applications of thermophilic ATP synthase" J.Membrane Sci.41. 237-247 (1989)
• [Publications] 遠藤仁司: "Cloning of a defective gene encoding the pyruvate dehydrogenase El alpha subunit from a patient with its deficiency" J.Inher.Metab.Dis.12. 363-367 (1989)
• [Publications] 香川靖男: "Alpha3 beta3 complex of thermophilic ATP synthase" FEBS lett.249. 67-69 (1989)
• [Publications] 太田成男: "Gene structure of the promoter region for pyruvate dehydrogenase El alpha subunit" Ann.New York Acad.Sci.573. 458-460 (1989)
• [Publications] 林純一: "Effects of Ethidium Bromide Treatment on the gene expression of mammalian mitochordrial proteins." Biochem.Biophys.Res.Comm.
• [Publications] 太田成男: "ミトコンドリア病-最近注目される呼吸鎮酵素の欠損を中心とした疾患" 化学と生物. 27. 78-79 (1989)
• [Publications] 太田成男: "ミトコンドリア脳筋症の一年間の進展" 実験医学. 7. 175-177 (1989)
• [Publications] 香川靖男: "ミトコンドリアのATP合成酵素とその遺伝子" 代謝. 26. 29-38 (1989)
• [Publications] 香川靖男: "ミトコンドリアATP合成系の形成とその制御" 生化学. 61. 75-88 (1989)
• [Publications] 太田成男: "DNAポリメラ-ゼ増幅法(PCR法)の応用" 細胞工学. 8. 545-553 (1989)
• [Publications] 水野美邦: "Deficiencies in Complex I subunits of the respiratory chain in Parkinson's disease" Biochem.Biophys.Res.Comm.163. 1450-1455 (1989)
• [Publications] 柚崎通介: "Multiple deletions in mitochondrial DNA at direct repeats of non-D-loop regions in cases of familial mitochondrial myopathy" Biochem.Biophys.Res.Comm.164. 1352-1357 (1989)
• [Publications] 香川靖男: "Regulation of mitochondrial ATP synthesis in mammalian cells by transcriptional control" Int.J.Biochem.
• [Publications] 伊藤雄司: "Small-angle neutron scattering studies of the reconstituted TFl of H^+-ATPase from thermophilic bacterium PS3 with deuterated subunits" J,Mol.Biol.
• [Publications] 戸村秀明: "Novel regulatory enhancer in the nuclear gene for the human ATP synthase beta subunit." J.Biol.Chem.
• [Publications] 大塚美恵子: "Marked decrease of mitochondrial DNA with multiple deletions in a patient with familial mitochondrial myopathy" Biocem.Biophys.Res.Comm.
• [Publications] 太田成男: "ミトコンドリアの形成制御とその病態分子遺伝学" 遺伝. 43. 45-50 (1989)
• [Publications] 太田成男: "PCR法の遺伝子診断への応用" 代謝. (1990)
• [Publications] 太田成男: "CDNAクロ-ニング用ラムダファ-ジベクタ-" 実験医学.
• [Publications] 太田成男: "ミトコンドリア脳筋症の解析" 実験医学.
• [Publications] 太田成男: "直接シ-クエンス法" 実験医学.
• [Publications] 太田成男: "PCR(polymerage chain reaction)原理とその幅広い応用" 医学界新聞. 1886. 3-3 (1990)