Adenosine deaminase isoenzymes in Werner syndrome

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08394
• Research Institution: Hokkaido University of Science
• Principal Investigator: 江川 祥子 (岩城祥子) 北海道科学大学, 薬学部, 教授 (40192504)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 萌子 北海道科学大学, 薬学部, 講師 (60711827)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: Werner症候群 / アデノシンデアミナーゼ / アイソザイム / ADA / ADA2

Outline of Annual Research Achievements

Werner症候群（以下WS）は、代表的な遺伝性早老症であり、血中に炎症性タンパク質が増加していることから、WSの病態が慢性炎症を基盤とすることが示唆されている。一方、プリンヌクレオチド代謝酵素として知られるアデノシンデアミナーゼ（以下ADA）にはADA1とADA2のアイソザイムが存在し、健常人血中のADA活性はADA2が60 - 70%を占めている。また、ADA2欠損症は全身性の炎症や血管障害に関する劣性遺伝性自己炎症疾患であることが近年明らかとなった。本研究では、共に炎症に関与するWSとADA2欠損症の病態解明に寄与することを目的として、WS血中のADAアイソザイムを明らかにするとともに、ADA2のタンパク質としての機能解析を行っている。
1)　平成30年度に実施予定であったWS患者および健常者（0歳 - 100歳）血中のADA活性の測定は終了した。健常者においては、年齢層によってADA活性のなかでもADA2活性に特徴的な違いが見られることが明らかとなり、炎症マーカーであるC反応性タンパク質(CRP)やマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-9など他の因子も含めてWS患者のADA活性と現在比較解析を進めている。
WS患者血中のADAアイソザイムの存在比率や、健常者においても0歳 - 100歳までの幅広い年齢層でのADAアイソザイムについての報告例はない。今年度中に、学会発表、論文化に繋げる予定である。
2) ADA2の糖鎖解析については、当初平成31年度以降に実施を予定していたが、研究の遂行上、平成30年度に繰り上げて実施した。その結果、ADA2欠損症に関連する各種変異体を作成し、変異体の糖鎖修飾の違いにより、ADA2の酵素活性や分泌に差がでることが明らかとなった。現在、論文化を進めている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1）平成30年度に実施予定であった、Werner症候群患者血中のADA活性の測定並びに健常者血中のADA活性測定が終了した点、2）ADA2の糖鎖解析を繰り上げて実施し、成果が得られた点が評価できる。

一方、当初平成30年度に完成予定であったADA2定量法の開発については、現在、種々の条件を検討している段階であり、結果がまだ得られていない状況にある。

また、2)についても平成30年度の終わりころに結果が出たために、論文化を進めてはいるものの、年度内には学会発表には間に合わず、このため全体としては、おおむね順調に進展しているとした。

Strategy for Future Research Activity

1）酵素活性測定結果をもとに、Werner症候群患者におけるADAアイソザイムと健常者のADAアイソザイムを比較して解析を進め、ADAが病態にどのように関与しているのかを明らかにする。

2) ADA2定量法の開発は、ADA2の立体構造も含めて考えなければならない状況にあり、タンパク質構造に詳しい他の研究者の協力も得て、検討していく予定である。

3) ADA2変異体を作成できたことから、今後、ADA2の分泌と細胞内発現の解析も進めていく予定である。

Causes of Carryover

発注を予定していた試薬が生産中止になり、代替品を見つけるのに年度内には間に合わなかったため残額が生じた。残金は、今年度の物品購入費と合わせて使用する予定である。