単一遺伝子病における組織特異的発現異常の研究

• 研究課題/領域番号: 03265213
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 服巻 保幸 九州大学, 遺伝情報実験施設, 助教授 (90128083)
• 研究期間 (年度): 1991
• 研究課題ステータス: 完了 (1991年度)
• 配分額: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 1991年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: NADHcytochoromeb5還元酵素(b5R) / 変異 / 組織特異性 / PCR / チアノ-ゼ / 精神発達遅延

研究概要

遺伝子病における遺伝子の組織特異的な発現異常の機構を明らかにするために主に赤血球を病態の場とする疾患に関わるグロビン遺伝子、NADHcytochoromeb5還元酵素(b5R)遺伝子、さらband4.2遺伝子を対象に研究を行なっているが、今年度は主に遺伝性メトヘモグロビン血症について解析を行なった。本疾患はb5Rの欠損で起きる常染色体劣性の疾患であり、赤血球のみで欠損が見られチアノ-ゼを伴うtypel、そして種々の組織で欠損が見られ精神発達遅延を来たすtypeII,そして血球でのみ欠損が見られるtypeIIIが知られている。まずtypeIIについてはcosmid vectorで全遺伝子を運ぶクロ-ンを単離して解析を行ない、codom127にTーC置換(SerーPro)を認めた。この変異によるNADHへの結合能の低下が推測された。typeI,typeIIについてはPCRによるdirect sequencingおよびdirect cloningによる解析を行なった。その結果typeIではコドン57にGーA置換(ArgーG1n)を認めた。typeIIIではコドン148にTーC置換(LeuーPro)が見られた。typeIではresidue32はαーhelixとβーsheetとの間に位置しており、置換でenzymeのconformationが変化しinstabityを来たすのではないかと考えられる。typeIIIではprolineへの置換のためにβーsheetの破壊が考えられるが、これまで報告されているFADーやNADH結合motifの領域から外れており、この置換ではmildな機能変化にとどまり、神経細胞における障害が軽微なのではないかと考えられた。今後各種細胞へ遺伝子を導入し、変異酵素の振る舞いを検討する予定である。

研究成果

• [文献書誌] Yubisui,T.: "Stuuctural role of serine 127 in the NADHーbinding site of human NADHーcytochrome b5 reductase." J.Biol.Chem.266. 66-70 (1991)
• [文献書誌] Katsube,T.: "Exonic point mutations in NADHーCytochrome b5 reductase genes of homozygotes for hereditary methemoglobinemia,typeI and typeIII:Putative mechanisms of tissueーdependent enzyme deficiency." Am.J.Human.Genet.48. 799-808 (1991)
• [文献書誌] Fukumaki,Y.: "Generation and spread of globin gene mutations in population:βーthalassemia in Asian countries." New Aspects of the Genetics of Molecular Biology. 153-176 (1991)
• [文献書誌] Fucharoen,S.: "Double heterozygosity of the βーMalay and a novel βーthalassemia gene in a Thai patient." Am.J.Hematol.38. 142-144 (1991)
• [文献書誌] Fucharoen,G.: "Eightーbase deletion in exon 3 of the βーglobin gene produced a novel variant(βKhon Kaen)with an inclution body βーthalassemia trait." Blood. 78. 537-539 (1991)
• [文献書誌] Kobayashi,Y.: "Serineーproline replacement at residue 127 of NADHーcytochrome b5 reductase causes hereditary methemoglobinemia,gemeralized type." Blood. 75. 1408-1413 (1990)