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酵素蛋白質の構造解析と分子設計:遺伝性代謝病の病態解明と治療方開発への応用

研究課題

研究課題/領域番号 08670932
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(財)東京都臨床医学総合研究所

研究代表者

桜庭 均  財団法人東京都臨床医学総合研究所, 臨床遺伝学研究部門, 研究員 (60114493)

研究分担者 加瀬 良一  財団法人東京都臨床医学総合研究所, 臨床遺伝学研究部門, 研究員 (20150203)
新本 美智枝  財団法人東京都臨床医学総合研究所, 臨床遺伝学研究部門, 研究員 (20216237)
伊藤 孝司  財団法人東京都臨床医学総合研究所, 臨床遺伝学研究部門, 研究員 (00184656)
研究期間 (年度) 1996 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1998年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1997年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1996年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードα-ガラクトシダーゼ / ファブリー病 / 保護蛋白質 / ガラクトシアリドーシス / GM2ガングリオシドーシス / GM2活性化蛋白質 / メタノール資化酵母 / X線結晶構造解析 / 遺伝子変異 / アンチセンスオリゴDNA / トランスジェニックマウス / バキュロウイルス / サポシン / 遺伝子解析 / SSCP
研究概要

1. α-ガラクトシダーゼとファブリー病
ヒトα-ガラクトシダーゼを酵母の系で発現させ、2.6Åの分解能で、その結晶構造を解析した。本酵素は、触媒部位を含み、バレル構造をとるメインドメインと逆平行β-シート構造をとるサブドメインから構成されると考えられる。ヒトα-ガラクトシダーゼは、ダイマーを形成し、サブドメインの存在により、インターフェイスが広がっていた。本酵素の三次構造の決定は、ファブリー病の病態解明や治療法開発に役立つと思われる。
2. 保護蛋白質とガラクトシアリドーシス
ガラクトシアリドーシス患者で同定されたK453E変異について解析した。本変異では、保護蛋白質の前駆体は作られるが、成熟体に至らず、分解を受けると考えられた。既に報告された保護蛋白質前駆体の結晶構造情報を基に、本変異に伴う構造変化のモデリングを行った。本変異は、保護蛋白質のダイマー形成面に位置し、ダイマー形成に関与する水素結合度を減弱させると推測された。この構造変化が、保護蛋白質ダイマーの不安定性を惹起する可能性が考えられた。
3. GM2活性化蛋白質とGM2ガングリオシドーシスAB異型
日本人GM2ガングリオシドーシスAB異型患者の解析を行った。本患者由来の細胞では、成熟型GM2活性化蛋白質が欠損し、GM2ガングリオシド代謝が障害されていた。

報告書

(4件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Takata,T.: "Screening and detection of gene mutations in Japanese patients with Fabry disease by single-stranded conformation polymorphism analysis." Brain Dev.19. 111-116 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakuraba,H.: "Immunocytochemical detection of accumulated substrates in cultured fibroblasts from patients with the infantile and adult Sandhoff disease." Clin.Chim.Acta.265. 263-266 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okumiya,T.: "α-Galactosidase gene mutation and its expression product in an asymptomatic Fabry hemizygote with reduced α-galactosidase activity." Hum.Mutat.Suppl.1. S213-214 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kase,R.: "Immunohistochemical characterization of transgenic mice highly exprtessing human lysosomal α-galactosidase." Biochim.Biophys.Acta.1406. 260-266 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh,K.: "Stabilizing effect of lysosomal α-galactosidase on the catalytic activity of protective protein/cathepsin A secreted by human platelets." Biochem.Biophys.Res.Commun.253. 228-234 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakuraba,H.: "GM2 gangliosidosis AB variant: Clinical and biochemical studies of a Japanese patient." Neurology. 52. 372-377 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takata, T.: "Screeing and detection of gene mutations in Japanese patients with Fabry disease by single-standed conformaion polymorphism analysis." Brain Dev.19. 111-116 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakuraba, H.: "Immunocytochemical detection of accumulated substrates in cultured fibroblasts from patients with the infantile and adult Sandhoff disease." Clin.Chim.Acta. 265. 263-266 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okumiya, T.: "alpha-Galactosidase gene mutation and its expression product in an asymptomatic Fabry hemizygote with reduced alpha-galactosidase activity." Hum.Mutat.Suppl.1. S213-214 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kase, R.: "Immunohistochemical characterization of transgenic mice highly expressing human lysosomal alpha-galactosidase." Biochim.Biophys.Acta.1406. 260-266 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, K.: "Stabilizing effect of lysosomal beta-galactosidase on the catalytic activity of protective protein/cathepsin A secreted by human platelets." Biochem.Biophys.Res.Commun.253. 228-234 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakuraba, H.: "GM2 gangliosidosis AB variant : Clinical and biochemical studies of a Japanese patient." Neurology. 52. 372-377 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okumiya,T.: "α-Galactosidase gene mutation and its expression product in an asymptomatic Fabry hemizygote with reduced α-galactosidase activity." Hum.Mutat.Suppl.1. S213-S214 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hara,A.: "Adult Sandhoffs disease:R505Q and 1207V substitutions in the HEXB gene of the first Japanese case." J.Neurol.Sci. 155. 86-91 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kase,R.: "Immunobistochemical characterization of transgenic mice highly expressing human lysosomal α-galactosidase." Biochim.Biophys.Acta. 1406. 260-266 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Itoh,K: "Stabilizing effect of lysosomal β-galactosidase on the catalytic activity of protective protein/cathepsin A secreted by human platelets." Biochem.Biophys.Res.Commun.253. 228-234 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sakuraba,H.: "GM2 gangliosidosis AB variant: Clinical and biochemical studies of a Japanese patient." Neurology. 52. 372-377 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Utsumi,K.: "Urinary excretion of the vitronectin receptor(integrin αvβ3)in patients with Fabry disease." Clin.Chim.Acta. (in press). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takata T: "Screening and detection of gene mutations in Japanese patients with Fabry disease by single-stranded conformation polymorphism analysis." Brain Dev.19. 111-116 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Utsumi K: "High incidence of thrombosis in Fabry's disease." Internal Med.36. 327-329 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimmoto M: "Generation and characterization of transgenic mouse expressing a human mutant α-galactosidase with an R301Q substitution causing a variant form of Fabry disease." FEBS Lett.417. 89-91 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 桜庭 均: "Fabry病の病因解明と治療法開発" 日本自律神経学会雑誌. 32. 102-105 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Okumiya T: "α-Galactosidase gene mutation and its expression product in an asymptomatic Fabry hemizygote with reduced α-galactosidase activity." Hum.Mutat.Suppl.1. S213-S216 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kase R: "Immunohistochemical characterization of transgenic mice highly expressing human lysosomal α-galactosidase." Biochim.Biophys.Acta. (in press).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 桜庭均: "遺伝性代謝病:病因解明と治療法開発への分子遺伝学的アプローチ" 小児科診療. 59. 821-828 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Takenaka T: "Coexistence of gene mutations causing Fabry disease and Duchenne muscular dystrophy in a Japanese boy." Clin.Genet.49. 255-260 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kase R: "Only sphingolipid activator protein B (SAP-B or saposin B) stimulates the degradation of globotriaosyl-ceramide by recombinant human lysosomal α-galactosidase in a detergent-free liposomal system." FEBS Lett.393. 74-76 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Itoh K: "Immunofluorescence analysis of globotriaosylceramide accumulated in the hearts of variant hemizygotes and heterozygotes with Fabry disease." Am.J.Cardiol.78. 116-117 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Takata T: "Screening and detection of gene mutations in Japanese patients with Fabry disease by single-stranded conformation polymorphism analysis." Brain Dev.(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Utsumi K: "High incidence of thrombosis in Fabry's disease." Internal Med.(in press).

    • 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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