赤血球膜蛋白P4.2の正常と病態における遺伝子発現制御と病態発症機序の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09670164
• Research Institution: KAWASAKI MEDICAL SCHOOL
• Principal Investigator: 神崎 暁郎 川崎医科大学, 医学部, 講師 (40148698)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 秀穂 川崎医科大学, 医学部, 講師 (70191830) ; 山田 治 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (50104790) ; 八幡 義人 川崎医科大学, 医学部, 教授 (70069011)
• Keywords: Protein 4.2 gene / Isoform / Protein 4.2 deficiency / Erythroblast / Band 3 gene / Red cell membrane protein / Protein expression / 遺伝子解析

Research Abstract

1) Protein4.2(P4.2)異常症
本年度は遺伝性溶血性貧血90例の赤血球膜蛋白について解析した結果、P4.2異常症は量的異常と質的異常に分けられ、さらに前者は部分欠損型と完全欠損型に分類された。推定される病因遺伝子P4.2とband3(B3)について遺伝子解析を行い以下の成績が得られた。
量的異常;部分欠損型:表現型として大半はhereditary spherocytosis(HS)であることが判明した。その病因遺伝子の一部はP4.2の結合蛋白であるB3であることが遺伝子解析から判明し、新たに4種発見され、計11種の変異を示す。G130R,codon56,1nt.del.,codon112-113,2nt.del.,codon183,1nt.ins.,G455R,G714R,R760W,R760Q,R808H,T837R,T837M.質的異常;異常蛋白発現型:P4.2遺伝子異常のR488H(ヘテロ接合体)であることが判明した(P4.2 doublet Nagano)。
2) P4.2蛋白および遺伝子発現
ヒト赤芽球においてP4.2は他の主要膜蛋白に比べ最も発現が遅く、orthochromatic erythoblast(Ebl)の段階で初めて蛋白として発現することが、Westernblot法、flow cytometry法、蛍光抗体法によって判明した。本年度はさらにmRNAの発現の発現について解析した。成績としてP4.2mRNAはearly Eblから検出され、成熟するに従い7種のisoformが発現することがSouthern blot法によって判明した。各isoformはP4.2のexon1,3,5のsplicingによって生ずることが判明した。
3) B3とP4.2の遺伝子発現調節
本年度はpromotertA域のCpG siteにおけるmethylationについて解析した.:正常対照とP4.2欠損症例について検討し、以下の成績が得られた。正常では両遺伝子ともCpG siteはほぼ完全にメチル化されていることが判明した。
P4.2欠損症例では特徴的にB3の3個所のCpG siteが非メチル化であることが判明した。この成績はB3の遺伝子発現調節異常がP4.2発現に間接的に影響を与えている可能性を示唆すると考えられた。

Research Products

• [Publications] Yawata,Y.: "Phenotypic expression in hereditary spherocytosis aggravated by combined band 3 mutations(G714R.K56E & P854L/G130R)." Brit.J.Haematol.102. 303 (1998)
• [Publications] Inoue,T.: "Homozygous missense mutation (band 3 Fukuoka:G130R):a mild form of hereditary spherocytosis with near-normal band 3 bontent and minimal changes of membrane ultrastructure despite moderate protein 4.2 deficiency." Brit.J.Haematol.102. 932-939 (1998)
• [Publications] Yawata,Y.: "Lack of site-specific methylation pattems of the genomic DNA of red cell membrane band 3 gene in three independent families with fotal deficiency of protein 4.2(the Nippon type,P4.2 Komatsu and P4.2 Shiga)." Blood. 92・10. Suppl 1 10b (1998)
• [Publications] Yawada,A.: "Pathogenesis of the disrupted cytoskeietal network in hereditary spherocytosis with ankyrin Marburg: Abnormal conformation of ankyrin mioiecutes associated with decreased amount of spectrins and ankyrins." Blood. 92・10. Suppl 1 10b (1998)
• [Publications] Wada,H.: "Late expression of red cell membrane protein 4.2 in normal human erythroid maturation with seven isoforms of the protein 4.2 gene." Exp.Hematol.27. 54-62 (1999)
• [Publications] 神崎 暁郎: "Ankyrin異常症" 血液症候群 I. 213-218 (1998)
• [Publications] 賀来万由美: "高分子型protein 4.1異常症" 血液症候群 I. 67. 223-226 (1998)
• [Publications] 神崎暁郎: "遺伝性高赤血球膜ホスファチジルコリン溶血性貧血" 血液症候群I. 255-259 (1998)
• [Publications] 八幡義人: "専門医のための血液レビュー'98-'99" 総合医学社、東京, 9 (1998)
• [Publications] 八幡義人: "赤血球" 医学書院、東京, 17 (1998)
• [Publications] 八幡義人: "Annual Review血液1999" 中外医学社、東京, 10 (1998)