チアミン反応性貧血症候群におけるチアミンピロホスホキナーゼの動態解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11671133
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 野坂 和人 京都府立医科大学, 医学部, 助教授 (10228314)
• Keywords: チアミン / チアミン反応性貧血症候群 / チアミンピロホスホキナーゼ / チアミン輸送タンパク質 / チアミンピロリン酸

Research Abstract

先天性代謝異常症であるチアミン反応性貧血症候群(TRMA、OMIM249270)は巨赤芽球性貧血と糖尿病、難聴を三主徴とし、チアミンの大量投与によりそれらの症状が軽減するチアミン依存症である.本症の原因異常酵素としてチアミンピロホスホキナーゼ(TPK)とチアミン輸送タンパク質のいずれかが考えられていたが、申請者はイスラエルのCohenらとの共同研究で本症の原因遺伝子(THTR-1)を決定し、THTR-1が高親和性チアミン輸送タンパク質をコードすることを明らかにした.一方、マウスのESTデータベースのホモロジー検索、2-step PCR法、および酵母のTPK欠損変異株の機能相補スクリーニングを組み合わせて、初めて哺乳類のTPK cDNAをマウスより単離し、続いてコロニーハイブリダイゼーション法によりヒトのTPK cDNA(hTPK1)を単離した.hTPK1翻訳産物は243残基のアミノ酸からなる分子量約27000のタンパク質でマウスのTPKと89%のアミノ酸が一致していた.hTPK1 mRNAの発現量は非常に少ないが、検討した12種類の組織のほとんどで認められた.また、TRMA患者の線維芽細胞をチアミンの低濃度(3nM)の条件下で培養させると細胞内総チアミン濃度は低下したが、hTPK1 mRNA量は変化しなかった.以上より、hTPK1遺伝子は細胞内チアミンあるいはチアミンピロリン酸に調節を受けず各組織で構成的に発現していることが示唆された.さらに、FISH法による染色体マッピングによりhTPK1遺伝子は7q34に存在することを決定したが、ヒトゲノム情報によりhTPK1遺伝子は少なくとも8個のエキソンからなり、365-kb以上の大きさを持つことも明らかとなった.

Research Products

• [Publications] Labay V.: "Mutations in SLC19A2 Cause Thiamine-responsive Megaloblastic Anaemia Associated with Diabetes Mellitus and Deafness."Nature Genet.. 22・3. 300-304 (1999)
• [Publications] Nosaka K.: "Molecular Cloning and Expression of a Mouse Thiamin Pyrophosphokinase cDNA."J.Biol.Chem.. 274・48. 34129-34133 (1999)
• [Publications] Nosaka K.: "Isolation and Characterization of a Human Thiamin Pyrophosphokinase cDNA."Biochim.Biophys.Acta. 1517・2. 293-297 (2001)