神経疾患の原因となる変異蛋白質の質量分析による検出と構造決定および新診断法の確立

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10877398
• Research Institution: Osaka Medical College
• Principal Investigator: 岸川 匡彦 大阪医科大学, 医学部, 助手 (40268199)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 章 大阪医科大学, 医学部, 教授 (00028581) ; 中西 豊文 大阪医科大学, 医学部, 講師 (10247843)
• Keywords: トランスサイレチン / 家族性アミロイドポリニューロパチー / 老年性全身性アミロイドーシス / 亜硫酸塩 / 質量分析 / 翻訳後修飾

Research Abstract

家族性アミロイドポリニューロパチーの原因はトランスサイレチン(TTR)の変異によることが知られているが、この疾患は壮年期に発症し、診断および保因者の検出に、簡便で信頼の出来る検査法が望まれる。被検血清に抗TTR抗血清を加え、免疫沈降物を得、それを質量分析することにより、1時間以内に10μlの被検血清で診断しうることを示した。宮崎医大、熊本大、信州大、Umea大、Boston大において追視され、当教室で発見したG101S,D38Aなど新変異6種を含む少なくとも19種類の変異が検出可能であることを証明されている。
ただし、この手法は免疫反応を利用するため、交差反応により他の蛋白が沈降する可能性や変異や修飾により目的の蛋白が沈降していない可能性がある。このため、複数の液体クロマトグラフィーと質量分析を直結し、分析することにより免疫沈降法の短所を克服した。
生体内のTTRには様々なアイソフォームが存在するが、その中で80ダルトン高質量の成分が亜硫酸化TTRであることを証明し、これが高いアミロイド原性を持つのに対し無修飾のTTRにはアミロイド原性がないことをin vitroで示した。亜硫酸は食物・薬品中に防腐剤として使用されているだけでなく、一般的な大気汚染物質である。トランスサイレチン関連アミロイドーシスは何らかの環境因子が発症機序に関与しているとする報告も多く、今後さらなる外因性亜硫酸塩とアミロイドーシスの研究を進めていく所存である。

Research Products

• [Publications] Kishikawa M,Nakanishi T,Shimizu A,Yoshino M.: "Detection by mass spectrometry of highly increased amount of S-sulfonated transthyretin in serum from a patient with molybdenum cofactor deficiency."Pediatr Res. (in press). (2000)
• [Publications] Kishikawa M,Nakanishi T,Miyazaki A,Shimizu A,Kusaka H,Fukui M,Nishiue T.: "A new amyloidogenic transthyretin variant,[D38A],detected by electrospray ionization/mass spectrometry"Amyloid:Int.J.Exp.Clin.Invest.. 6. 278-281 (1999)
• [Publications] Kishikawa M,Nakanishi T,Miyazaki A,Shimizu A.: "Enhanced amyloidogenicity of sulfonated transthyretin in vitro,a hypothetical etiology of senile amyloidosis"Amyloid: Int.J.Exp.Clin.Invest.. 6. 183-186 (1999)
• [Publications] Kishikawa M,Nakanishi T,Miyazaki A,Shimizu A.: "A simple and reliable method of detecting variant transthyretins by multidimensional liquid chromatography coupled to electrospray ionization mass spectrometry"Amyloid:Int J.Exp.Clin.Invest. 6. 48-53 (1999)
• [Publications] Kishikawa M,Nakanishi T,Miyazaki A,Hatanaka M,Shimizu A,Tamoto S,Ohsawa N,Hayashi H,Kanai M,: "A new nonamyloid transthyretin variant,[G101S],detected by electrospray ionization/mass spectrometry"Hum.Mutat.,Mutation in Brief. 12. 363 (1998)
• [Publications] Kishikawa M,Nakanishi T,Miyazaki A,Shimizu A Nakazato M,Kangawa K,Matsuo H.: "Simple detection of abnormal serum transthyretin from patients with familial amyloidotic polyneulopathy by HPLC/ESI-MS using material precipitated with specific antiserum"J.Mass Spectrom.. 31. 112-114 (1996)
• [Publications] Kishikawa M,Nakanishi T,Miyazaki A,Shimizu A.: "AMYLOID and AMYLOIDOSIS"Characterization of transthyretin variants by multidimensional liquid chromatography coupled to electrospray ionization mass spectrometry.. 297 299 (1999)