ミトコンドリアDNAのヘテロプラズミー変異解析によるパーキンソン病の遺伝的素因の同定

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10176235
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 麻生 定光 日本医科大学, 老人病研究所, 助教授 (70167914)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 成男 日本医科大学, 老人病研究所, 教授 (00125832)
• Keywords: ミトコンドリア / パーキンソン病 / ヘテロプラズミー

Research Abstract

パーキンソン病では母系遺伝するケースが報告され、また複合体Iの活性低下が知られている。ひとつの細胞には通常変異mtDNAと正常mtDNAとが混在していて、分裂しない神経細胞では1000個のmtDNAのうち1個変異をおこすと一生その変異蛋白質によるダメージを細胞は蓄積し、さらにいろいろな変異によるダメージの蓄積がパーキンソン病発症の原因のひとつになると考えられる。パーキンソン病患者と対照健常人のmtDNAのヘテロプラズミー変異を定量してその差を明らかにし、mtDNAのヘテロプラズミーがパーキンソン病の遺伝的素因であることを明らかにすることを目的として、血液細胞のmtDNAにおいて微量の変異mtDNAを定量する方法を開発した。変異mtDNAの変異塩基に相補的なヌクレオチドをプライマーの3'側に設定する。正常mtDNAにはプライマーの3'側で塩基対合できないので、PCRでは増幅されない。ABI Sequence Detection Systemを用いてPCR産物を定量した。プライマーの設計とPCRの条件を検討することで、0.1%以下の含量の変異mtDNAを検出することが可能となった。臍帯血、20歳代、40-60歳、60歳以上と分けた各年代50-100人の全血から調製された全DNAを試料として調べた結果、老化にともないmtDNAの体細胞変異が蓄積することがわかった。神経細胞においても、老化にともない変異mtDNAが蓄積し、その結果神経細胞の機能が損なわれることが考えられた。

Research Products

• [Publications] Mitsuhiro Okazaki: "Overexpressed mitochondrial Hinge protein, a cytochrome c binding protein accelerates apoptosis by enhancing the release of cytochrome c from mitochondria." Biochem.Biophys.Res.Commun.243. 131-136 (1998)
• [Publications] Sadamitsu Asoh: "A trace amount of the human proapoptotic factor Bax induces bacterial death accompanied by damage of DNA." J.Biol.Chem.273. 11384-11391 (1998)
• [Publications] Yoshitomo Ishibashi: "Pore formation Domain of human pro-apoptotic Bax induces mammalian apoptosis as well as bacterial death without antogonizing anti-apoptotic facrors." Biochem.Biophys.Res.Commun.245. 609-616 (1998)
• [Publications] Takehiro Yasukawa: "Stability of mitochondrial tRNA molecules with pathogenic point mutations." Nucleic Acids Symposium. Series 39. 257-258 (1998)
• [Publications] Kouzin Kamino: "A family with late-onset Alzheimer's disease carrying Val9 Met mutation of apolipoprotein A-II gene suggests altered plasma lipid metabolism in Alzheimer's disease." Alzheimer's disease & related disorders (edited by K.Iqbal, D.F.Swaab, B.Winblad and H.M.Wisniewski.), John Wiley & Sons. in press. (1999)
• [Publications] Seika Ito: "Functional integrity of mitochondrial genomes in human platelets and autopsied brain tissues from elderly patients with Alzheimer's disease." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.in press. (1999)
• [Publications] Shigeo Ohta: "Pore-Forning Structure and Bifunction of the Pro-Apoptotic Factor, Bax." Apoptosis ; its roles and mechanism (editd by Yamada,T. and Hashimoto,Y.), Business Center for Academic Societies Japan. 65-84 (1998)
• [Publications] 太田成男: "Alzheimer病とミトコンドリア異常" Annual Reviw 神経-変性疾患(後藤文男,高倉公朋,木下真男,柳澤信夫,清水輝男編集),中外医学社. 237-243 (1998)
• [Publications] 麻生定光: "アポトーシスと癌治療" 医薬ジャーナル. 34. 93-104 (1998)
• [Publications] 太田成男: "ミトコンドリア病" 臨床化学. 12. 180-190 (1998)
• [Publications] 太田成男: "アポトーシスの分子機構" 脳と発達. 印刷中. (1999)
• [Publications] 有富正治: "アポトーシス関連蛋白質の構造生物学-TNF関連、Fas関連、Bcl-2ファミリーおよびカスパーゼファミリー蛋白質の構造解析の現状" 蛋白質・核酸・酵素. 44. 395-403 (1999)
• [Publications] 太田成男: "アポトーシスにおけるミトコンドリアの関与" 臓器別アポトーシス証明法(大槻勝紀,小路武彦,渡辺慶一編集),南江堂. 印刷中. (1999)
• [Publications] 太田成男: "ミトコンドリアとアポトーシス" 最新医学. 印刷中. (1999)
• [Publications] 太田成男: "図説分子病態学(市ノ瀬白帝,鈴木宏治編集)" 中外医学社, 4 (1998)