マウス小眼球症の発症機構の解明にむけた分子生物学的研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10671664
• Research Institution: INSTITUTE FOR DEVELOPMENTAL RESEARCH, Aichi Human Service Center
• Principal Investigator: 正木 茂夫 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 生化学部, 主任研究員 (10157175)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹鼻 眞 共立薬科大学, 生理解剖学, 講師 (60121505)
• Keywords: 白内障 / フィレンシン / 組織特異的発現 / 細胞分化 / 転写因子 / 発現異常 / γクリスタリン / 水晶体

Research Abstract

比較的最近発見されたレンズ細胞骨格タンパク質フィレンシンは、レンズの形態形成に関わると同時に、CP49やαクリスタリンと「ビーズ状線維」を形成しレンズ透明性の維持にも関わると考えられている。Eloマウスなどの遺伝性白内障/小眼球症マウスでは、フィレンシンの発現異常により線維細胞が伸張せず、レンズ正常発生が行われないことが観察される。また最近、細胞障害によって活性化されたCa2+依存プロテアーゼによるフィレンシンの特異分解や、小児白内障の一部の症例でフィレンシンの著明な減少が報告されている。フィレンシンの遺伝子異常は、ヒトや実験動物でまだ報告がないが、最近CP49の変異によるヒト家族性白内障が報告されたことで、フィレンシンでも同様に、遺伝子変異が白内障の直接的な原因となることが強く示唆されている。小眼球や白内障の一次的な要因は多岐にわたると考えられるが、その発症を統一的に理解するために、フィレンシン遺伝子の発現機構を知ることは意義深いと思われる。
フィレンシン遺伝子のプロモータの最短配列(163bp)「活性コア」をルシフェラーゼ遺伝子の上流に入れ込んだレポータプラスミドは、非レンズ株細胞でもプロモータ活性を示す。そこでフィレンシン遺伝子の制限酵素切断による様々な断片を「活性コア」を持つレポータプラスミドに挿入し、ニワトリレンズ初期培養細胞に導入して、プロモータ活性化能を調べた。その結果、フィレンシン遺伝子の転写開始部位より7.6kb上流の、DNA断片S12(1.7kb)に、プロモータ活性化能を示す領域があることがわかった。この領域の活性化能はレンズ細胞に特異的で、挿入の方向や位置に関係なく、またSV40プロモータやHSV-TKプロモータも活性化した。S12の塩基配列を決定し、ヒトの配列と比較したところ、周囲に比べて有意に相同性が高いことが判明した。

Research Products

• [Publications] Takao Ono: "Comparative mapping of seven genes in mouse, rat and Chinese hamster chromosomes by fluorescence in situ hybridization."Cytogenet Cell Genet.. 89(3-4). 209-213 (2000)
• [Publications] Satoshi Yonezawa: "Mouse myosin X : molecular architecture and tissue expression as revealed by northern blot and in situ hybridization analyses."Biochem Biophys Res Commun.. 271(2). 526-533 (2000)
• [Publications] Shigeo Masaki: "Lens filensin gene : identification of cis-elements required for lens fiber cellspecific expression."Expl.Eye Res.. 71. S101 (2000)
• [Publications] Roy A.Quinlan: "Targeted knockout of the lens specific beaded flament protein, CP49."Expl.Eye Res.. 71. S126 (2000)
• [Publications] 正木茂夫: "マウス白内障をめぐる遺伝子研究の現状と将来"日本白内障学会誌. 12. 12-15 (2000)