1998 Fiscal Year Annual Research Report
伸長したポリグルタミン鎖をもつ蛋白質の細胞内動態と凝集による細胞障害機序の解析
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10470156
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
西澤 正豊 自治医科大学, 医学部・神経内科, 助教授 (80198457)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝山 嘉久 自治医科大学, 医学部・神経内科, 講師 (00245052)
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| Keywords | CAGリピート / ポリグルタミン / 細胞死 / 凝集体 |
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| Research Abstract |
CAGトリプレットリピートの異常な伸長を件う遺伝性神経変性疾患、特にMachado-Joscph病(MJD)における神経細胞の変性機序を解明することを目的として、正常および伸長したリピートを含むMJD遺伝子のさまざまな断片を培養細胞に導入し、GFPとの融合蛋白として発現させて、細胞質および核に凝集体が形成される過程を解析した。
その結果、MJDでは正常範囲の長さのCAGリピートでも、伸長したリピートを導入した場合とほぼ同様に細胞質および核内、特に核周囲に凝集体が形成され、細胞はDNAの断片化を起こして死に至ることが明らかになった。MJD1遺伝子の全長を導入した場合にはこのような凝集体はほとんど形成されないが、リピートのN末部分をコードする遺伝子領域を末端から削っていくと、リピートは正常長であっても凝集体が著明に形成されるようになり、さらにリピートN末の特定領域を除いてしまうと凝集体は形成されなくなった。
この凝集体形成にはCAGリピートへのN末に位置する特定領域がリピートとcisに配列して共存していることが必要であった。同様のCAGリビートへ病であるDRPLAでは今回MJDで認められた正常長のリピートによる凝集体形成はみられなかった。
CAGリピートへ病における細胞内凝集体の形成は伸長したリピートにのみ認められる現象ではないこと、正常長のリピートと相互作用する領域がMJD1蛋白内に存在することが今回明らかになった。正常長のリピートへは細胞内で凝集体を形成していないことから、正常ではこの過程を阻止する機構が働いていると想定される。
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[Publications] Takiyama Y: "Maternal anticipation in Machado-Joseph disease(MJD):some familial factors independent of the number of CAG repeat units may play a role in genetic anticipation in a Japanese MJD family." J Neurol Sci. 155. 141-145 (1998)
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[Publications] Fan D-S: "Prevention of dopaminergic neuron death by adeno-associated virus vector-mediated GDNF gene transfer in rat mesencephatic cells in vitro." Neurosci Lett. 248. 61-64 (1998)
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[Publications] Takayama Y: "A Japanese family with spinocerebellar ataxin type 6 which includes three individuals homozygous for an expanded CAG repeat in the SCA6/CACNL1A4 gene." J Neurol Sci. 158. 141-147 (1998)
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[Publications] Takano H: "Close associations between the prevalence rates of dominantly inherited spinocerebellar ataxias with CAG repent expansions and the frequencies of large normal CAG alleles in Japanese and Caucasian populations." Am J Hum Genet. 63. 1060-1066 (1998)
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[Publications] Fan D- S: "Behavioral recovery in 6-hydroxydopamine-lesioned rats by cotransduction of striatum with tyrosine hydroxylase and aromatic L-amino acid decarboxylase genes using two separate adeno-associated virus vectors." Hum Gene Therapy. 9. 2527-2535 (1998)
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[Publications] Takiyama Y: "Single sperm analysis of the CAG repents in the gene for dentatorubral-pallidoluysian atrophy (DRPLA):the instability of the CAG repeats in the DRPLA gene is prominent among the CAG repeat disenses." Hum Mol Genet. (in press). (1999)
