α-マンノシドーシスの遺伝子異常の解明と同疾患のモデルマウスの作製

• 研究課題/領域番号: 11670630
• 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: 神経内科学
• 研究機関: 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所
• 研究代表者: 若松 延昭 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 遺伝学部, 部長 (60274198)
• 研究分担者: 山田 憲一郎 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 遺伝学部, 研究員 (30291173) ; 山田 裕一 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 遺伝学部, 室長 (70191343) ; 鬼頭 浩史 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 遺伝学部, 主任研究員 (40291174)
• 研究期間 (年度): 1999 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 1999年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: α-マンノシドーシス / ナンセンス変異 / 軽症型 / 不安定mRNA / スプライシング異常 / α-マンノシダーゼ-シス / α-マンノシダーゼ / HEK293細胞

研究概要

α-マンノシドーシスは、リソソーム水解酵素α-マンノシダーゼの欠損によりリソソーム内にマンノースを含むオリゴ糖が蓄積し、知的障害、難聴、粗な顔貌、肝脾腫等の症状を呈する常染色体劣性の遺伝病である。α-マンノシダーゼは学童期までに死亡する重症型(I型)と比較的予後の良好な軽症型(II型)に分類されているが、2つの臨床型に移行が見られ、その分類に疑問を示す報告も見られる。先に我々は、初めて本邦の42と47歳の姉妹例を含む6例の患者の遺伝子変異を明らかにし報告した。軽症の姉妹例では知的障害、難聴、粗な顔貌、歩行障害(痙性、失調性歩行)が共通に認められた。患者α-マンノシダーゼの遺伝子解析を行い、exon19内にArg760Stop(CGA→TGA、R760X)のホモ接合体変異を同定した。
今回我々は、終止コドンが認められる軽症型の姉妹例のα-マンノシダーゼmRNAを解析し、患者α-マンノシダーゼmRNAには通常認められないエクソン19を含まない異常なmRNAが出現し、mRNA量は正常量の10%以下に低下していることを明らかにした。さらに、培養細胞を用いた発現実験では、R760Xを含むα-マンノシダーゼmRNAの過剰発現により作られるα-マンノシダーゼ蛋白は、正常なスプライシングが消失し、その酵素活性は失活していた。以上より1)不安定mRNAと2)蛋白のプロセッシング異常により、患者のα-マンノシダーゼ活性が失活することが明らかになった。従って、α-マンノシダーゼの酵素活性が失活しても、患者は軽症を呈することが示された。

研究成果

• [文献書誌] Wakamatxu N. et al.: "Characterization of the human MANB gene encoding lysosomal α-D-mannosidase."Gene. 198. 351-357 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Gotoda Y,Wakamatsu N. et al.: "Missense and nonsense mutations in the lysosomal α-mannosidase gene(MANB)in severe and mild forms of α-mannosidosis."Am J Hum Genet. 63. 1015-1024 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Wakamatsu N. et al.: "Mutations producing premature termination of translation and an amino acid substitution in the sterol 27-hydroxylase gene cause cerebrotendinous xanthomatosis associated with parkinsonism"J.Neurol Neurosurg Psychiatr. 67(2). 195-198 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yamada Y. et al.: "A rare case of complete human erythrocyte AMP deaminase deficiency due to two novel missense mutations in AMPD3."Hum Mutat. 17. 78-online#395 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yamada Y. et al.: "Novel genetic mutations responsible for the HPRT deficiency and the clinical phenotypes in Japanese."Adv Exp Med Biol. 486. 29-33 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 山田憲一郎 ほか: "R760Xのナンセンス変異を有する成人型α-マンノシドーシス患者のα-マンノシダーゼ蛋白の解析"日本人類遺伝学会大会抄録集. 45. 30 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 若松延昭: "内科診断学(遺伝性代謝性疾患)"医学書院. 860-861 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yamada K, et al.: "Analysis of α-mannosidase protein of a patient with late-onset form of α-mannosidosis who has R760X mutation."45th Annual Meeting of the Japan Society of Human Genetics (abstract, in Japanese). 45. 109 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yamada Y, et al.: "A rare case of complete human erythrocyte AMP deaminase deficiency due to two novel missense mutations in AMPD3."Hum Mutat. 17(1). 78-395 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yamada Y, et al.: "Novel genetic mutations responsible for the HPRT deficiency and the clinical phenotypes in Japanese."Adv Exp Med Biol. 486. 29-33 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Wakamatsu N et al.: "Characterization of the human MANB gene encoding lysosomal α-D mannosidase"Gene. 198. 351-357 (1997)
• [文献書誌] Gotoda Y.Wakamatsu N et al.: "Missense and nonsense mutations in the lysosomal α-mannosidase gene (MANB) in severe and mild forms of α-mannosidosis"Am J Hum Genet.. 63. 1015-1024 (1998)
• [文献書誌] Wakamatsu N et al.: "Mutations producing premature termination of translation and an amine acid substitution in the sterd 27-hydroxylase gene canse cerebrotendinous xanthomatosis associated with parkinsonism"J Neurol Neurosurg Psychiatr. 67(2). 195-198 (1999)
• [文献書誌] Yamada Y. et al.: "A rare case of complete human erythrocyte AMP deaminase deficiency due to two novel missense mutations in AMPD3"Hum Mutat. 17. 78-online#395 (2000)
• [文献書誌] Yamada Y et al.: "Novel genetic mutations responsible for the HPRT deficiency and the clinical phenotypes in Japanese"Adv Exp Med Biol. 486. 29-33 (2000)
• [文献書誌] 山田憲一郎 ほか: "R760Xのナンセンス変異を有する成人型α-マンノシドーシス患者のα-マンノシダーゼ蛋白の解析"日本人類遺伝学会大会抄録集. 45. 30 (2000)
• [文献書誌] 若松延昭: "内科診断学(遺伝性代謝性疾患)"医学書院. 860-861 (2000)
• [文献書誌] Wakamatsu N., Gotoda Y., 他2名: "Characterization of the human MANB gene encoding lysosomal α-D-mannosidase"Gene. 198(1-2). 351-357 (1997)
• [文献書誌] Gotoda Y., Wakamatsu N., 他3名: "Missense and nonsense mutations in the lysosomal α-mannosidase gene (MANB) in severe and mild forms of α-mannosidosis"Am J Hum Genet. 63(10). 1015-1024 (1998)