小胞体カルシウムポンプの異常にともなうダリエー病発症機構の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370256
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 飯塚 一 旭川医科大学, 医学部, 教授 (90113513)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 哲史 旭川医科大学, 医学部, 助手 (20292112) ; 高橋 英俊 旭川医科大学, 医学部, 講師 (00216748) ; 山本 明美 旭川医科大学, 医学部, 講師 (30241441)
• Keywords: ダリエー病 / 小胞体 / カルシウムポンプ / 角化

Research Abstract

ダリエー病は小胞体カルシウムポンプ遺伝子ATP2A2の変異により発症する角化異常症である。ATP2A2の転写産物であるSERCA2b(sarcoendoplasmic reticulum calcium-ATPase type 2b)はATPを加水分解し、カルシウムを細胞質から小胞体内腔へ輸送する。われわれは強制発現系で得られる変異SERCA2bの蛋白質機能解析を行った。過去にダリエー病患者で報告されているmissense遺伝子変異のcDNA50種類を全て作成し、COS-1細胞に形質導入し小胞体分画を得た。得られたmutant SERCA2bに対し1)発現、2)ATPase活性、3)カルシウム取り込み(ポンプ機能)を検討した。その結果、機能面からみて、変異SERCA2bは多岐にわたっており、単に発現の低下のみがダリエー病発症の原因ではないことが明かとなった。変異SERCA2bの発現レベルはゼロに近いものからwild typeと同様のものまで様々であり、ATPase活性については、発現の程度に拘わらず、活性が失活しているものから活性が高いものまで幅広く分布していた。さらにポンプ機能の解析により、ATPase活性が存在するにも拘わらず、ポンプ機能が低下しているもの、ポンプ機能そのものはwild typeに匹敵するにもかかわらず、back inhibitionの濃度設定が高いため結果的に機能不全に陥っているものが同定された。これらの結果は、ダリエー病におけるSERCA2bを介するカルシウム代謝の異常の多様性を示すと同時に、ダリエー病における遺伝子型、表現型の対応の解析に新しい観点をもたらすものである。