亜鉛欠乏症診断マーカーの同定とそれを用いた検査法の確立

Research Project

Project/Area Number	14760217
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Applied molecular and cellular biology
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	神戸大朋京都大学, 生命科学研究科, 助手 (90303875)
Project Period (FY)	2002 – 2003
Project Status	Completed (Fiscal Year 2003)
Budget Amount *help	¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000) Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000) Fiscal Year 2002: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords	亜鉛 / 欠乏症 / 診断マーカー / トランスポーター / 膵臓ラ島β細胞 / インスリン顆粒 / 分泌顆粒
Research Abstract	潜在的な亜鉛欠乏患者の診断に有効な高感度マーカー因子の同定を目的に、亜鉛結合領域として機能するヒスチジンに富む配列を持つ遺伝子配列をESTデータベースから複数個見出した。その中からマウスの食餌中への亜鉛添加により発現量の変化する遺伝子断片を同定し、この遺伝子の全長を取得した。その結果、この遺伝子は新規の亜鉛トランスポータータンパク質(ZnT-5と命名)をコードすることが判明した。ZnT-5遺伝子が目的とする亜鉛応答性のマーカー因子となる可能性について検討した結果、亜鉛含量に応じて発現量が変化する傾向は観察されたが、その変化は緩やかであり、マーカーに使用できるほどの感度も持ち合わせていなかった。故、この遺伝子は、亜鉛欠乏診断マーカーとしては適当なものではないと判断した。次に、今回同定したZnT-5は、これまでに見出されていた亜鉛トランスポーターに高い相同性を含む領域(C末側半分)とこれまでに見出されていない新規の構造を有する領域(N末側半分)からなるという特徴的な構造を有する。ZnT-5の発現組織を解析した結果、ユビキタスな発現パターンを認めたが、特に分泌組織に高い発現を示すことが判明した。さらに免疫染色により詳細に解析し、ZnT-5が膵臓ランゲルハンス島β細胞内のインスリシ分泌顆粒膜上に局在するタンパク質であることを明らかにした。インスリンは亜鉛と結合した形態で分泌顆粒内に貯蔵されるため、ZnT-5がインスリンに亜鉛を供給するというインスリン顆粒形成に重要な役割を担う可能性が考えられた。