Z帯異常に着目した心不全病態形成機構の解明とその是正法の開発

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16390219
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 木村 彰方 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (60161551)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安波 道郎 東京医科歯科大学, 大学院・疾患生命科学研究部, 助教授 (80244127)
• Keywords: 肥大型心筋症 / 拡張型心筋症 / 心不全 / 原因遺伝子 / 機能連関 / Z帯

Research Abstract

既知の原因遺伝子との機能連関を指標に候補遺伝子を選択し、心筋疾患者集団における変異検索を行う手法で、CRYABおよびFHL2に拡張型心筋症関連変異を見出した。ミオパチー関連CRYAB変異はクリスタリン凝集をもたらすが、心筋症関連変異で凝集を認めなかった。また、CRYABはタイチンN2B領域およびI26/I27ドメインに結合するが、心筋症関連変異はN2B結合性の低下をもたらした。した。一方、タイチンN2B領域には肥大型心筋症、拡張型心筋症それぞれに関連する変異を見出しているが、これらはいずれもCRYAB結合性を低下した。CRYABは虚血からの心筋保護を担うが、その機能の一端はタイチン結合を介すると考えられており、その異常は心筋症病態をもたらすと考えられた。また、拡張型心筋症関連FHL2変異もタイチンN2B結合性を低下した。酵母2ハイブリット法を用いてCypherの心筋特異的ドメインに結合するタンパクを同定した。Cypher心筋特異的ドメインには2種類の拡張型心筋症関連変異が報告されているが、そのいずれもがこのタンパクとの結合性を低下した。さらに、この結合タンパク遺伝子に心筋症関連変異を見出した。横紋筋特異的に発現する新規遺伝子(H452)の構造解析を行い、スプライシングパターンが異なる少なくとも3種のアイソフォームが存在することが判明した。これらのアイソフォームcDNAにそれぞれGFPを融合しラット心筋初代培養細胞にトランスフェクトした結果、いずれのアイソフォームともZ帯に分布するが、一番短いアイソフォームは核にも分布した。また、H452のアイソフォーム特異的な領域に対応するペプチドに対する抗体を作製し、組織標本を染色したところ、心筋、骨格筋のいずれにおいてもH452はZ帯と介在板に発現していた。また、肢体型筋ジストロフィー患者にH452変異を見出したが、心筋症患者では変異が検出されなかった。これらとは別に、HCV感染後拡張型心筋症の発症にHLAに連鎖したTNF-BAT1領域内遺伝子が関わることを示した。

Research Products

• [Journal Article] Functional analysis of titin/connectin N2-B mutations found in cardiomyopathy (2006)
  • Author(s): Matusmoto Y, Hayashi T, Inagaki N, Takahashi M, Hiroi S, Nakamura T, Arimura T, Nakamura K, Ashizawa N, Yasunami M, Ohe T, Yano K, Kimura A
  • Journal Title: J.Muscle Res.Cell Motil (印刷中)
• [Journal Article] αB-crystallin in dilated cardiomyopathy (2006)
  • Author(s): Inagaki N, Hayahsi T, Arimura T, Koga Y, Takahashi M, Shibata H, Teraoka K, Chikamori T, Yamashina A, Kimura A
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun (印刷中)
• [Journal Article] Lifelong left ventricular remodeling of hypertrophic cardiomyopathy caused by a founder frameshift deletion mutation in the cardiac myosin-binding protein C gene (2005)
  • Author(s): Kubo T, Kitaoka H, Okawa M, Matsumura Y, Hitomi N, Yamazaki N, Furuno T, Takata J, Nishinaga M, Kimura A, Doi YL
  • Journal Title: J Am Coll Cardiol 46 Pages: 1737-1743
• [Journal Article] The haplotype block, NFKBIL1-ATP6V1G2-BAT1-MICB-MICA, within the class III-class I boundary region of the human major histocompatibility complex may control susceptibility to hepatitis C virus associated dilated cardiomyopathy (2005)
  • Author(s): Shichi D, Kikkawa FE, Ota M, Katsuyama Y, Kimura A, MatsumoriA, Kulsky JK, Naruse KT, Inoko H
  • Journal Title: Tissue Antigens 66 Pages: 200-208