心筋障害を主微とするベッカー型筋ジストロフィーの新病型に関する分子遺伝子学的研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06670680
• Research Institution: National Center of Neurology and Psychiatry
• Principal Investigator: 武田 伸一 国立精神・神経センター, 神経研究所, 遺伝子工学研究部室長 (90171644)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮越 友子 国立精神, 神経センター・神経研究所・疾病研究第一部, COE特別研究員
• Keywords: 筋ジフトロフィー / DMD遺伝子 / ジストロフィン / 心筋障害 / 転写調節機構 / CArG box配列 / XLCM

Research Abstract

心筋障害を主微とするベッカー型筋ジストロフィーについて、選択的な心筋障害がDMD遺伝子の心筋における転写調節部位の障害によるのではないかとの仮説の下に以下のような研究をおこなった。
1.心筋障害を主微とするベッカー型筋ジストロフィーの症例、及び高CK血症を伴う家族性の拡張型心筋症例について、信州大学第3内科と協力して、全国調査を行った。その結果、ベッカー型筋ジストロフィーのホット・スポットと言われているDMD遺伝子のエクソン45から48にかけての欠損では、定型的な筋症状に加えて、拡張型心筋症の症候を呈する家系が存在した。一方、同遺伝子の5′端に近い部分の異常では、骨格筋症状が軽いのに、強い心筋障害を呈する家系が存在した。但し、遺伝子異常に関しては、プロモーター部分のみでなく、エクソン8から9にかけて、あるいはエクソン13など複数のローカスが存在することがうかがわれた。
ヒトDMD遺伝子の心筋における転写調節機構について検討を行った。DMD遺伝子の筋型プロモーターにCAT遺伝子を組み替えたクローンを出発点として、一連の5′端欠失ミュータントを作製した。これらのミュータントをIipofection法を用いて新生仔ラット初代心筋細胞、マウス筋芽筋管細胞系C2、マウス線維芽細胞10T1/2に導入し、細胞を回収してCAT assayを行った。初代心筋細胞と骨格筋細胞株において最も高い転写活性を与えるのは上流-102bp以下を含むミュータントであり、-80bpまでプロモーターを削ると活性は低下した。同部にはCArG box配列が存在した。更に、CArG box配列及びその周辺に塩基変異を導入して細胞導入実験を行ったところ、心筋細胞と骨格筋細胞では、その転写活性が低下したが、線維芽細胞では転写活性は影響を受けなかった。しかし、CArG box配列及びその周辺をプローブとするゲル・シフトアッセイでは、CArG box配列及びその3′端に結合する蛋白は、心筋、骨格筋、線維芽細胞では共通して存在することから、CArG box配列結合蛋白質の結合が組織特異的に調節されているか、あるいは組織特異的なco-activatorが存在することにより、DMD遺伝子の心筋と骨格筋における組織特異性が調節されている可能性が考えられた。

Research Products

• [Publications] Sekijima, Y. et al.: "A case of cytopassmic myopathy with hypertrophic…" Int Med. 34. 166-170 (1995)
• [Publications] Yoshida, K. et al.: "A mutant in the ceruloplasmin gene is associated with…" Nature Genet. 9. 267-272 (1995)
• [Publications] Takeda, S. et al.: "Myogenic regulatory factors can activate TATA-containing…" J. Biol. Chem.270. 15664-15670 (1995)
• [Publications] Nakamura, A. et al.: "Reducton of IgG and peripheral T cells…" Neuromuscular Disorders. (in press). (1996)
• [Publications] 武田伸一: "遺伝性筋疾患-病因遺伝子と病態との関連-" Brain and Nerve. 47. 735-748 (1995)
• [Publications] 武田伸一: "DMD遺伝子/ジストロフィンの異常と拡張型心筋症" 内科. 75. 441-446 (1995)
• [Publications] 武田伸一(分担執筆): "分子神経病学" 南光堂(in press), (1996)
• [Publications] 武田伸一(分担執筆): "臨床遺伝医学VI" 診断と治療社, 473 (1995)