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ミトコンドリア病におけるミトコンドリアDNAのヘテロプラスミ-の病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 08670849
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 小児科学
研究機関東北大学

研究代表者

宮林 重明  東北大学, 医学部, 助教授 (20174203)

研究分担者 佐藤 篤  東北大学, 医学部・附属病院, 助手 (20292336)
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 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1996年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードミトコンドリア病 / ヘテロプラスミ- / 変異ミトコンドリアDNA / MELAS / Leigh脳症 / segregation / 変異mtDNA / サイブリッド / MERRF / SV40
研究概要

ミトコンドリア病はミトコンドリアDNA(mtDNA)の変異が主因であるが、患者は変異mtDNAと正常mtDNAのヘテロプラスミであり、それが病態の違いに深く関与していると考えられる。そのヘテロプラスミの割合が変異の部位により異なることを見いだした。
研究方法はtRNAに変異を持つ群としてMELAS、MERRFの病因異変の各々A3243G変異、A8344G変異と蛋白をコードにする部位の変異を持つ群として、NAPRやLeigh脳症の病因変異のT8993変異に注目し、これらの変異を持つ患者の剖検組織、および生検筋組織、血液、尿沈渣細胞等の変異の割合を検討した。また培養線維芽細胞の一個毎の細胞間の変異率の違いをPCR法で検討した。さらに長期継代培養で変異率の変化を検討した。
その結果、tRNAに変異を持つ群は各組織毎の変異率が大きく違っており、とくに増殖系細胞群(血球、培養細胞、皮膚、脾臓)では変異率が低く、まったくランダムなsegregationを受けていることがわかった。しかし蛋白をコードする群の変異は増殖系を含め組織毎の変異率にはほとんど差を認めず、家族検索でも個体間の差は認めるが、組織間の差を認めなかった。つまり変異部位により組織特異性を認める群と組織特異性を認めない群とがあることが判明した。次に培養細胞を用いて個々の細胞の変異率を検討した結果、tRNAに変異を持つ群の細胞毎の変異率は大きく違っており、蛋白をコードする群での細胞毎の変異はほとんど差を認めなかった。この事から、蛋白をコードする群の変異は受精卵早期にsegregationが完成し、細胞毎の差を認めないと考えられた。また継代培養ではtRNAに変異のある群では培養を繰り返すことにより変異率が低下したが、蛋白コードに変異のある群では変異率はほとんど変化しなかった。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] Isobe, K, Miyabayashi, S, 他: "Identification of inheritance modes of mitochondrial diseases by introduction of pure nuclei from mtDNA-less HeLa cells to patient-derived fibroblasts." Journal of Biological Chememistry. 272・19. 12606-12610 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Haginoya, K., S.Miyabayashi, K.Iinuma and K.Tada.: "Quantitative evaluation of electron transport system proteins in mitochondrial encephalomyopathy." Acta Neuropathol.85. 370-377 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyabayashi, S., H.Hanamizu, R.Nakamura, J-I.Hayashi and K.Tada: "Clinical and biochemical phenotype of the MELAS mutation." J.Inher.Metab.Dis.16. 886-892 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, J.-I., S.Ohta., D.Takai, S.Miyabayashi, R.Sakuta, Y.-i.Goto and I.Nonaka: "Accumulation of mtDNA with a mutation at position 327 in tRNALeu (UUR) gene introduced from a MELAS patient to HeLa cells lacking mtDNA results in progressive inhibition of mitochondrial respiratory function." Biochem.Biophys.Res.Commun.197. 1049-1055 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, J.-I., S.Ohta., Y.Kagawa, H.Kaneda, H.Yonekawa, D.Takai and S.Miyabayashi: "Nuclear but not mitochondrial genome involvement in human age-related mitochondial dysfunction : functional integrity of mitochondrial DNA from aged subjects." J.Biol.Chem.269. 6878-6883 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, S., Y.Hinokio, S.Hirai, M.Onoda, M.Matsumoto, M.Ohtomo, H.Kawasaki, Y.Satoh, H.Akai, K.Abe, S.Miyabayashi.E.Kawasaki, S.Nagataki and T.Toyota: "Pancreatic beta-cell secretort defect associated with mitochondrial point mutation of the tRNALEU (UUR) gene : a study in seven families with mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis and stroke-like episodes (MELAS)." Deabetrologia. 37. 818-825 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi, J-I., S.Ohta., Y.Kagawa, D.Takai, H., S.Miyabayashi, K.Tada, H.Fukushima, K.Inui, S.Okada, Y-i.Goto and I.Nonaka.: "Functional and morphological abnormalities of mitochondria in human cells containing mitochondrial DNA with pathogenic point mutations in tRNA genes." J.Biol.Chem.269. 19060-19066 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyabayashi, S., H.Jun-Ichi and K.Tada.: "Influence of aging on onset of mitochondrial disease." J.Inher.Metab.Dis.17. 606-610 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isobe K.Kishino S.Inoue K.Takai D.Hirawake H.Kita K.Miyabayashi S.Hayashi JI: "Identification of inheritance modes of mitochondrial diseases by introduction of pure nuclei from mtDNA-less HeLa cells to patient -derived fibroblasts." J.Biol.Chem.272. 12606-12610 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Isobe K.Miyabayashi S.他: "Identification of inheritance modes of mitochondrial diseases by introduction of pure nuclei from mtDNA-less HeLa cells to patient-derived fibroblasts." Journal of Biological Chememistry. 272・19. 12606-12610 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 有賀 久哲 他: "Leigh脳症-CTおよびMR imagingにおける病変分布と経時的変化" 日本医学放射線学会雑誌. 56・12. 33-39 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 宮林重明: "最新内科学体系 代謝疾患3 ミトコンドリア病 リソゾーム病" 井村 裕夫、尾形 悦郎、高久 史麿、垂井 清一郎, 358 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 宮林重明: "最新内科学体系 代謝疾患3 ミトコンドリア病 リソゾーム病" 井村 裕夫、尾形 悦郎、高久 史麿、垂井 清一郎, 422 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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