2013 Fiscal Year Research-status Report
ヒト無精子症と早発閉経の病態解明および臨床医学への応用
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25462547
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
宮本 敏伸 旭川医科大学, 医学部, 講師 (70360998)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千石 一雄 旭川医科大学, 医学部, 教授 (30163124)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | azoospermia / SCOS / PLK4 |
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| Research Abstract |
Plk4 (Polo-like Kinase 4)遺伝子はserine-threonine kinase をコードしており、Plk familyの一つであり、体細胞分裂後期の進展に必須である。Plk4はマウスにおいて細胞分裂過程における中心小体の複製機能を有する。近年、Plk4 にヘテロにmutationをもつマウスがその精巣のサイズが減少し、また組織学的にgerm cellの完全な消失を呈しSCOSによる無精子症を示すことが明らかにされた。そこで、我々はヒトPLK4遺伝子がヒトSCOSの原因遺伝子かどうか解析した。
対象は組織学的にSCOSと診断された81名。文章によるインフォームドコンセントを得た後にPLK4のcoding regionをダイレクトシークエンスしmutation解析を施行した。
さらに、検出したmutationをもつ配列および正常配列を融合発現ベクターに挿入し細胞にトランスフェクションし、一過性の発現を行い中心小体の複製の変化を解析した。
mutation解析の結果、SCOS患者においてPLK4のSerine/Threonine protein kinasesドメイン内に14bp に及ぶヘテロのdeletionを検出した。このdeletion によりframe shiftがおこり、コードされるアミノ酸は正常の９７０個からわずか８５個のみとなり、functional domainは本来のわずか21％しか存在しなかった。また機能解析では正常PLK4を導入された細胞は著明に中心小体が増加しているのに対し、mutationを持つ配列ではコントロールと中心小体の数が変化せず、mutationによりPLK4遺伝子の機能が失われていることが判明した。
本研究により世界で初めてヒト無精子症の一つであるSCOSの原因遺伝子としてPLK4が証明された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今回の研究により、世界で初めてヒトSCOSの原因遺伝子が同定されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回世界で初めてヒトSCOSの原因遺伝子であるヒトPLK4遺伝子の同定に成功した。今後の研究としてSCOSは精巣内にgerm celを完全に喪失しているため、女性における早発閉経に関与している可能性がある。またヒトPLK4に制御されている遺伝子さらにはヒトPLK4を制御するより上流にある遺伝子の解析を進めていきたい。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Ten years of progress in the Hokkaido birth cohort study on environment and children's health: cohort profile--updated 2013.2013
Author(s)
Kishi R, , Goudarzi H, Azumi K, Kanazawa A, Otake Y, Yila TA, Ait Bamai Y, Cong S, Baba T, Braimoh TS, Ban S, Washino N, Konishi K, Kato S, Uno A, Limpar M, Minakami H, Nonomura K, Mitsui T, Endo T, Baba T, Sengoku K, Saijo Y, Yoshioka E, Miyamoto T et al
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Journal Title
Environ Health Prev Med.
Volume: 18
Pages: 429-50
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Pathogenic mutations in two families with congenital cataract identified with whole-exome sequencing.2013
Author(s)
Kondo Y, Saitsu H,Miyamoto T, Lee BJ, Nishiyama K, Nakashima M, Tsurusaki Y, Doi H, Miyake N, Kim JH, Yu YS, Matsumoto N
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Journal Title
Mol Vis.
Volume: 19
Pages: 384-389
DOI
Peer Reviewed
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