窒息死の診断に用いうる生化学的指標および遺伝子の検索

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10470118
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 三澤 章吾 筑波大学, 社会医学系, 教授 (50086534)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本田 克也 大阪大学, 医学部, 助教授 (00240789) ; 猪俣 伸一 筑波大学, 臨床医学系, 講師 (10282352) ; 田中 栄之介 筑波大学, 社会医学系, 講師 (30138416) ; 土屋 輝昌 東京医科歯科大学, 難治疾患研, 助手 (20242109) ; 小湊 慶彦 富山医科薬科大学, 医学部, 講師 (30205512)
• Keywords: 窒息 / エリスロポエチン / 酸素センサーFixL / 酸素・金属応答遺伝子 / ウエスタン・ブロッティング

Research Abstract

窒息死を診断するための客観的方法・指標がないのが現実である。そのため、窒息死、特に遷延性窒息死のための、解剖所見以外の客観的指標が求められてきた。
そこで、低酸素状態において発現が誘導される遺伝子、ならびにその遺伝子産物(蛋白質)に着目し、それらを指標に用いて、窒息 特に遷延性窒息の診断を試みることを目的として実験を行った。
その目的のために低酸素状態時に誘導される遺伝子を数多く同定してきた。その中にはエリスロポエチン(EPO)、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)、インターロイキン-α(IL-1a)、エンドセリン等のサイトカイン、チロシンヒドロキシラーゼ(TH)、オルニチン脱炭酸酵素等の酵素、HIF-1、NF-KB、Fos/Jun等の転写因子が含まれる。
本年度は昨年度に継続して実験を実施した。
1.転写因子(HIF-1とHNF-4)は、低酸素状態において活性化される。そのモデルとして、根粒菌の酸素センサーFixLについて、ヘムを固定しているアミノ酸残基を同定した(BBRC,1998,247,427-431)。そして、ヘムを含んだFixLを結晶化し(AC,1999,D55,1215-1218)、立体構造を解明することにも成功した(投稿中)。
また、低酸素状態において発現が誘導されるEpoの新たな産生細胞を見い出した(Blood,1998,91,1185-1195)。さらに低酸素応答に関与する転写因子(HIF-1とHNF-4)の機能は、分子間相互作用によって制御されていることも解明した(JHG,1999,44,293-299)。
一方、プロモーター領域のDNAのメチル化が、転写活性に及ぼす影響についても解明した(JBC,1999,274,37240-37250)。
2.剖検時に得られたヒト臓器組織(死因が窒息例および乳幼児急死例など)を試料として、ウェスタンブロッティング法を用いて低酸素状態で活性化される遺伝子産物に対する抗体との反応を試みたところ、検出が可能であった。

Research Products

• [Publications] Einosuke Tanaka: "Clinically significant pharmacokinetic drug interractions with psychoactive drugs: antidepressants and antipsychotics and the cytochrome P450 system."Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics.. 24. 7-16 (1999)
• [Publications] Yoshihiko Kominato: "Expression of human histo-blood group ABO genes is dependent upon DNA methylation of the promoter region."Journal of Biological Chemistry.. 274. 37240-37250 (1990)
• [Publications] Yoshihiko Kominato: "Phage display cDNA cloning of protein with carbohydrate affinity."Biochemical and Biophysical Research Communications.. 255. 194-199 (1999)
• [Publications] Katsuya Honda: "Distribution of NADPH cytochrome P450 reductase activities in human organs including brain: A study of 11 autopsy cases"Jpn J Toxicol,. 12. 409-414 (1999)
• [Publications] Terumasa Tsuchiya: "Dynamic Light-Scattering and Preliminary Crystallographic Studies of the Sensor Domain of the Haem-Based Oxygen Sensor FixL from Rhizobium meliloti."Acta Crystallographica,. p55. 1215-1218 (1999)
• [Publications] Terumasa Tsuchiya: "Transitional Change in Interaction between HIF-1 and HNF-4 in Response to Hypoxia."Journal of Human Genetics,. 44. 293-299 (1999)
• [Publications] 三澤章吾: "ミクロからマクロへ一個から集団へ"丸善. (1999)