心臓の機能障害に関与する遺伝子の分子生物学的解析

• 研究課題/領域番号: 08044320
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: 小児科学
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 清水 信義 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (50162706)
• 研究分担者: ANTONARAKIS スティタアノス ジュネーブ大, 医学部, 教授 ; 浅川 修一 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (30231872) ; 川崎 和彦 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (90245465) ; 工藤 純 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (80178003) ; 簑島 伸生 (蓑島 伸生) 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (90181966) ; ANTONARAKIS Stylianos Univ.of Geneva Medical School, Division of Medical Genetics, Professor ; ANTONARAKIS エス ジュネーブ大学, 医学部, 教授 ; MCDERMID He アルバータ大, 医学部, 教授 ; KOLA Ismail モナシュ大, 生殖発生研, 教授 ; ANTONARAKIS スティリアノス ジュネーブ大, 医学部, 教授 ; EMANUEL Bev ペンシルベニア大学, 医学部, 教授
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円); 1997年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円); 1996年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
• キーワード: 心臓障害 / エキソントラッピング / ゲノムシーケンシング / cDNAスクリーニング / 転写調節因子 / 形態形成 / 自己免疫疾患 / 免疫寛容 / ダウン症候群 / コスミドクローン / SIM2遺伝子 / トランスジェニックマウス / BACクローン / 猫目症候群

研究概要

心臓障害に関する新規遺伝子を分離することを目標に21番染色体および22番染色体の疾患関連領域のDNAコンティングを作成し、エキソントラッピング、ゲノムシーケンシグ、cDNAスクリーニングなどの手法を併用しながら解析を進めてきた。これまでに、21番染色体からSIM、MNB、KNP1、KNP3、KNP4などいくつかの新規遺伝子を分離した。特にSIM遺伝子に関しては、アントナラキス教授との共同研究によってSIM1/SIM2という2種類の類似遺伝子を発見し、それらの構造、組織発現パターンなどを解析した。これらの遺伝子は脳の発生を制御する転写調節因子として作用していると考えられた。一方、胎児心臓に特異的な発現を示すcDNAクローンも分離したが、未だ遺伝子の全容は明らかになっていない。さらに、22番染色体ではマクダ-ミッド教授との共同研究として新規の遺伝子1個を同定した。この遺伝子はアポトーシスの制御に関与するといわれているマウスBid2のヒト型ホモローグで、心臓の形態形成の過程である種の細胞の出現や消失を制御している可能性もある。このように、当初の目的は順当に進んでいるが同時に全く予定外の進展がみられた。すなわち、21番染色体にマップされていた遺伝性の自己免疫疾患APECEDの原因遺伝子を発見することができAIREと名付けた。AIREは転写調節因子で、免疫寛容におけるT細胞の成熟過程などを制御していると推定した。この研究は、当教室が見出した候補遺伝子に関して、アントナラキス教授および新たにフィンランドのクローン教授の協力を得て患者血液DNAを解析し、いくつかの変異を検出して原因遺伝子と確認することができた。2月には両教授を招聘し自己免疫疾患に関するミニシンポジウムを開いて70人余の聴衆とともに公開で意見交換した。滞在中の討論で今後のさらなる共同研究の方向付けができた。

研究成果

• [文献書誌] Osoegawa,K.: "An Integrated Map with Cosmid/PAC Contigs of a 4-Mb Down Syndrome Critical Region" Genomics. 32(3). 375-387 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yamaki,A.: "The Mammalian single-minded(SIM)Gene;Mouse cDNA Structure and Diencephalic Expression Indicate a Candidate Gene for Down Syndrome" Genomics. 35(1). 136-143 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Shidoh,N.: "Cloning of a Human Homolog of the Drosophila Minibrain/Rat Dyrk Gene from “the Down Syndrome Critical Region"of Chromosome21" Biochem.Biophys.Res.Commun.225(1). 92-99 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nagamine,K.: "Isolation of cDNA for a Novel Human Protein KNP-I that is Homologous to the E.coli SCRP-27A Protein from the Autoimmune Polyglandular Disease Type I(APECED)Region of Chromosome 21q22.3" Biochem.Biophys.Res.Commun.225(2). 608-616 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Muratake,T.: "Structural Organization and Chromosomal Assignment of the Human 14-3-3 η Chain Gene(YWHAH)" Genomics. 36(1). 63-69 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Wang,Y.: "Chromosomal Mapping of a Family of Human Glutamine Synthetase Genes:Functional Gene(GLUL)on 1q25,Pseudogene(GLULP)on 9p13 and Three Related Genes(GLULL1,GLULL2,GLULL3)on 5q33,11p15 and 11p24" Genomics. 37(2). 195-199 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kawasaki,K.: "One Megabase Sequence Analysis of the Human Immunoglobulin λ Gene Locus" Genome Res.7(3). 250-261 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Imamura,Y.: "Human Retina-specific Amine Oxidase(RAO):cDNA Cloning,Tissue Expression and Chromosomal Mapping" Genomics. 40(2). 277-283 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kudoh,J.: "Localization of 16 Exons to a 450-kb Region Involved in the Autoimmune Polyglandular Disease Type I(APECED)on Human Chromosome 21q22.3" DNA Res.4(1). 45-52 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kubota,R.: "A Nobel Myosin-like Protein(Miocilin)Expressed in Connecting Cilium of Photoreceptor.Molecular Cloning,Tissue Expression and Chromosomal Mapping" Genomics. 41(3). 360-369 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakayama,T.: "Mapping of the Human HPC-1/Syntaxin 1A Gene to Chromosome 7 Band q11.2" Genomics. 42(1). 173-176 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Asakawa,S.: "Human BAC Library:Construction and Rapid Screening" Gene. 191(1). 69-79 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nagamine,K.: "Genomic Organization and Complete Nucleotide Sequence of the TMEMI Gene on Human Chromosome 21q22.3" Biochem.Biophys.Res.Commun.235(1). 185-190 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Chrast,R.: "Cloning of Two Human Homologs of the Drosophila single-minded Gene SIMI on Chromosome 6q and SIM2 on 21q Within the Down Syndrome Chromosomal Region" Genome Res.7(6). 615-624 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nagamine,K.: "Genomic Organization and Nucletide Sequence of the Human PWP2 Gene on Chromosome 21" Genomics. 42(3). 528-531 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nagasawa,A: "Cloning of the cDNA for a New Member of the Immunoglobulin Superfamily(ISLR)Containing Leucine-Rich Repeat(LRR)" Genomics.44(3). 273-279 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nagamine,K.: "Positional Cloning of APECED Gene" Nature Genet.17(4). 393-398 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kubota,R.: "Genomic Organization of the Human Myocilin Gene(MYOC)Responsible for Primary Open Angle Glaucoma" Biochem.Biophys.Res.Commun.242(2). 396-400 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Antonarakis,S.E.: "Report of the Committee on the Genetic Constitution of Chromosome21 In“Human Gene Mapping 1995"(eds)Cuticchia,A.J.et al." The Johns Hopkins Univ.Press, 40 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Minoshima,S.: "A Network-Transparent Database System for Mutations in the Human Disease Genes,In Proceedings Genome Informatics Workshop 1996" Universal Academy Press,Inc., 2 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Minoshima,S.: "Proceedings Genome Informatics Workshop 1997" Universal Academy Press,Inc.,Tokyo, 2 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Osoegawa, K., Susukida, R., Okano, S., Kudoh, J., Minoshima, S., Shimizu, N., de Jong, P.J., Groet, J., Ives, J., Lehrach, H., Nizetic, D.and Soeda, E.: "An Integrated Map with Cosmid/PAC Contigs of a 4-Mb Down Syndrome Critical Region" Genomics. 32 (3). 375-387 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yamaki, A., Noda, S., Kudoh, J., Shindoh, N., Maeda, H., Minoshima, S., Kawasaki, K., Shimizu, Y.and Shimizu, N.: "The Mammalian single-minded (SIM) Gene ; Mouse cDNA Structure and Diencephalic Expression Indicate a Candidate Gene for Down Syndrome" Genemics. 35 (1). 136-143 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Shindoh, N., Kudoh, J., Maeda, H., Yamaki, A., Minoshima, S., Shimizu, Y.and Shimizu, N.: "Cloning of a Human Homolog of the Drosophila minibrain/rat Dyrk Gene from "the Down Syndrome Critical Region" of Chromosome 21" Biochem.Biophys.Res.Commun.225 (1). 92-99 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nagamine, K., Kudoh, J., Minoshima, S., Kawasaki, K., Asakawa, S., Ito, F.and Shimizu, N.: "Isolation of cDNA for a Novel Human Protein KNP-I That is Homologous to the E.coli SCRP-27A Protein from the Autoimmune Polyglandular disease Type I (APECED) Region of Chromosome 21q22.3" Biochem.Giophys.Res.Commun.225 (2). 608-616 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Muratake, T., Hayashi, S., Ichikawa, t., Kumanishi, T., Ichikawa, Y., Kuwano, R., Isobe, T., Wang, Y., Minoshima, S., Shimizu, N.and Takahashi, Y.: "Structural Organization and Chromosomal Assignment of the Human 14-3-3 eta Chain Gene (YWHAH)" Genomics. 36 (1). 63-69 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Wang, Y., Kudoh, J., Kubota, R., Asakawa, S., Minoshima, S.and Shimizu, N.: "Chromosomal Mapping of a Family of Human Glutamine Synthetase Genes : Functional Gene (GLUL) on 1q25, Pseudogene (GLULP) on 9p13 and Three Related Genes (GLULL1, GLULL2, GLULL3) on 5q33,11p15 and 11p24" Genomics. 37 (2). 195-199 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kawasaki, K., Minoshima, S., Mine, E., Shibuya, K., Shintani, A., Schmeits, J.L., Wang, J.and Shimizu, N.: "One Megabase Sequence Analysis of the Human Immunoglobulin lambda Gene Locus" Genome Res.7 (3). 250-261 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Imamura, Y., Kubota, R., Wang, Y., Asakawa, S., Kudoh, J., Mashima, Y., Oguchi, Y.and Shimizu, N.: "Human Retina-specific Amine Oxidase (RAO) : cDNA Cloning, Tissue Expression and Chromosomal Mapping" Genomics. 40 (2). 277-283 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kudoh, J., Nagamine K., Asakawa, S., Abe, I., Kawasaki, K., Maeda, H., Tsujimoto, S., Minoshima, S., Ito, F.and Shimizu, N.: "Localization of 16 Exons to a 450-kb Region Involved in the Autoimmune Polyglandular Disease Type I (APECED) on Human Chromosome 21q22.3" DNA Res.4 (1). 45-52 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kubota, R., Noda, S., Wang, Y., Minoshima, S., Asakawa, S., Kudoh, J., Mashima, Y., Oguchi, Y.and Shimizu N.: "A Noble Myosin-like Protein (Miocilin) Expressed in Connecting Cilium of Photoreceptor : Molecular Cloning, Tissue Expression and Chromosomal Mapping" Genomics. 41 (3). 360-369 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakayama, T., Fujiwara, T., Miyasawa, A., Asakawa, S., Shimizu, N., Shimizu, Y., Mikoshiba, K.and Akagawa, K.: "Mapping of the Human HPC-1/Syntaxin 1A Gene to Chromosome 7 Band q11.2" Genomics. 42 (1). 173-176 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Asakawa, S., Abe, I., Kudoh, Y., Kishi, N., Wang, Y., Kubota, R., Kudoh, J., Kawasaki, K., Minoshima, S.and Shimizu, N: "Human BAC Library : Construction and Rapid Screening" Gene. 191 (1). 69-79 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nagamine, K., Kudoh, J., Kawasaki, K., Minoshima, S., Asakawa, S., Ito, F.and Shimizu, N: "Genomic Organization and Complete Nucleotide Sequence of the TMEM1 Gene on Human Chromosome 21q22.3 Chrast" Biochem.Biophys.Res.Commun.235 (1). 185-190 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] R.Scott, H.S., Chen, H., Kudoh, J., Rossier, C., Minoshima, S., Wang, Y., Shimizu, N.and Antonarakis, S.E.: "Cloning of Two Human Homologs of the Drosophila single-minded Gene SIM1 on Chromosome 6q and SIM2 on 21q Within the Down Syndrome Chromosomal Region" Genome Res.7 (6). 615-624 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nagamine, K., Kudoh, J., Minoshima, S., Kawasaki, K., Asakawa, S., Ito, F.and Shimizu, N: "Genomic Organization and Nucleotide Sequence of the Human PWP2 Gene on Chromosome 21" Genomics. 42 (3). 528-531 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nagasawa, A., Kubota, R., Imamura, Y., Nagamine K., Wang, Y., Asakawa, S., Kudoh, J., Minoshima, S., Mashima, Y., Oguchi, Y.and Shimizu, N.: "Cloning of the cDNA for a New Member of the Immunoglobulin Superfamily (ISLR) Containing Leucine-Rich Repeat (LRR)" Genomics. 44 (3). 273-279 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nagamine, K., Peterson P., Scott, H.S., Kudoh, J., Minoshima, S., Heino, M., Krohn, K.J.E., Lalioti, M.D., Mullis, P.E., Antonarakis, S.E., Kawasaki, K., Asakawa, S., Ito, F.and Shimizu, N: "Positional Cloning of a Novel Zinc Finger Protein, AIR,Mutated in Autoimmune Polyglandular Disease Tyoe I (APECED)" Nature Genet.17 (4). 393-398 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kubora, R., Kudoh, J., Mashima, Y., Asakawa, S., Minoshima, S., Hejtmancik, J.F., Oguchi, Y.and Shimizu, N.: "Genomic Organization of the Human Myocilin Gene (MYOC) Responsible for Primary Open Angle Glaucoma" Biochem.Biophys.Res.Commun.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Antonarakis, S.E., Patterson, D., Van Broeckhoven, C., Shimizu, N., Gardiner, K., Delabar, J., Korenberg, J.and Reeves, R.: Report of the Committee on the Genetic Constitution of Chromosome 21, In "Human Gene Mapping 1995". (eds) Cuticchia, A.J., Chipperfield, M.A., & Foster, P.A.The Johns Hopkins Univ.Press, Baltimore, 1060-1099 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Minoshima, S., Mitsuyama, S., and Shimizu, N.: Mutation View : A Network-transparent Database System for Mutations in the Human Disease Genes, In Genes, In Proceedings Genome Informatics Workshop 1996. Universal Academy Press, Inc., Tokyo, 240-241 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Monoshima, S., Mitsuyama, S., Kawamura, T.and Shimizu, N.: Mutation View : A Distributed Database for Human Disease Gene Mutations, In Proceedings Genome Informatics Workshop 1997. Universal Academy Press, Inc., Tokyo, 244-245 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Imamura, Y.: "Human Retina-specific Amine Oxidase(RAO):cDNA Cloning,Tissue Expression and Chromosomal Mapping" Genomics. 40(2). 277-283 (1997)
• [文献書誌] Kudoh, J.: "Localization of 16 Exons to a 450-kb Region Involved in the Autoimmune Polyglandular Disease Type I (APECED) on Human Chromosome 21q22.3" DNA Res.4(1). 45-52 (1997)
• [文献書誌] Kubota, R.: "A Nobel Myosin-like Protein(Miocilin) Expressed in Connecting Ciliumof Photoreceptor: Molecular Cloning, Tissue Expression and Chromosomal Mapping" Genomics. 41(3). 360-369 (1997)
• [文献書誌] Nakayama, T.: "Mapping of the Human HPC-1/Syntaxin 1A Gene to Chromosome 7 Band q11.2" Genomics. 42(1). 173-176 (1997)
• [文献書誌] Asakawa, S.: "Human BAC Library:Construction and Rapid Screening" Gene. 191(1). 69-79 (1997)
• [文献書誌] Nagamine, K.: "Genomic Organization and Complete Nucleotide Sequence of the TMEM1 Gene on Human Chromosome 21q22.3" Biochem. Biophys. Res. Commun.235(1). 185-190 (1997)
• [文献書誌] Chrast, R.: "Cloning of Two Human Homologs of the Drosophila single-minded Gene SIM1 on Chromosome 6q and SIM2 on 21q Within the Down Syndrome Chromosomal Region" Genome Res.7(6). 615-624 (1997)
• [文献書誌] Nagamine, K.: "Genomic Organization and Nucleotide Sequence of the Human PWP2 Gene on Chromosome 21" Genomics. 42(3). 528-531 (1997)
• [文献書誌] Nagasawa, A: "Cloning of the cDNA for a New Member of the Immunoglobulin Superfamily(ISLR) Containing Leucine-Rich Repeat(LRR)" Genomics.44(3). 273-279 (1997)
• [文献書誌] Nagamine, K.: "Positional Cloning of APECED Gene" Nature Genet.17(4). 393-398 (1997)
• [文献書誌] Kubota, R.: "Genomic Organization of the Human Myocilin Gene(MYOC)Responsible forPrimary Open Angle Glaucoma" Biochem. Biophys. Res. Commun.242(2). 396-400 (1998)
• [文献書誌] Minoshima, S.: "Proceedings Genome Informatics Workshop 1997" Universal Academy Press,Inc.,Tokyo, 2 (1997)
• [文献書誌] Osoegawa, K.: "An Integrated Map with Cosmid/PAC Contigs of a 4-Mb Down Syndrome Critical Region" Genomics. 32 (3). 375-387 (1996)
• [文献書誌] Yamaki, A.: "The Mammalian single-minded (SIM) Gene ; Mouse cDNA Structure and Diencephalic Expression Indicate a Candidate Gene for Down Syndrome" Genomics. 35 (1). 136-143 (1996)
• [文献書誌] Shindoh, N.: "Cloning of a Human Homolog of the Drosophila Minibrain/Rat Dyrk Gene from "the Down Syndrome Critical Region" of Chromosome 21" Biochem. Biophys. Res. Commun.225 (1). 92-99 (1996)
• [文献書誌] Nagamine, K.: "Isolation of cDNA for a Novel Human Protein KNP-I that is Homologous to the E. coli SCRP-27A Protein from the Autoimmune Polyglandular Disease Type I(APECED) Region of Chromosome 21q22.3" Biochem. Biophys. Res. Commun.225 (2). 608-616 (1996)
• [文献書誌] Murataka, T.: "Structural Organization and Chromosomal Assignment of the Human 13-3-3η Chain Gene (YWHAH)" Genomics. 36 (1). 63-69 (1996)
• [文献書誌] Wang, Y.: "Chromosomal Mapping of a Family of Human Glutamine Synthetase Genes : Functional Gene (GLUL) on 1q25, Pseudogene (GLULP) on 9p13 and Three Related Genes (GLULL1, GLULL2, GLULL3) on 5q33, 11p15 and 11p24" Genomics. 37 (2). 195-199 (1996)
• [文献書誌] Kwasaki, K.: "One Megabase Sequence Analysis of the Human Immunoglobulin λ Gene Locus" Genome Res.7 (3). 250-261 (1997)
• [文献書誌] Imamur, Y.: "Human Retina-specific Amine Oxidase (RAO) : cDNA Cloning, Tissue Expression and Chromosomal Mapping" Genomics. (in press).
• [文献書誌] Asakawa, S.: "Human BAC Libraly : Construction and Rapid Screening" Gene. (in press).
• [文献書誌] Kubota, R.: "A Nobel Myosin-like Protein (Miocilin) Expressed in Connecting Cilium of Photoreceptor : Molecular Cloning, Tissue Expression and Chromosomal Mapping" Genomics. (in press).
• [文献書誌] Kudoh, J.: "Localization of 16 Exons to a 450-kb Region Involved in the Autoimmune Polyglandular Disease Type I (APECED) on Human Chromosome 21q22.3" DNA Res.(in press).
• [文献書誌] Antonarkis, S. E.: "Report of the Committee on the Genetic Constitution of Chromosome 21 In "Human Gene Mapping 1995" (eds) Cuticchia, A. J. et al." The Johns Hopkins Univ. Press, 40 (1996)
• [文献書誌] Minoshima, S.: "A Network-Transparent Database System for Mutations in the Human Disease Genes, In Proceedings Genome Informatics Workshop 1996" Universal Acadeny Press, Inc., 2 (1996)