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低ホスファターゼ症の分子病態機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 14571759
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 機能系基礎歯科学
研究機関新潟大学

研究代表者

織田 公光  新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (10122681)

研究分担者 伊藤 将広  新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (40313522)
天谷 吉宏 (天谷 吉弘)  新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (50193032)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2003年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード低ホスファターゼ症 / アルカリホスファターゼ / 石灰化不全 / カルシウム / ポリユビキチン / プロテアソーム / 先天性骨代謝異常 / 遺伝子疾患 / 石灰化 / 先天性代謝異常 / ユビキチン / 分解
研究概要

致死性の低ホスファターゼ症に関連した組織非特異型アルカリホスファターゼ(TNSALP)遺伝子上の2例のミスセンス突然変異(N153D, D289V)を中心に解析を行った。
COS-1細胞に発現させた両変異酵素について野生型酵素との比較を生化学的、形態学的に行った。
1.両変異酵素の場合は全く酵素活性がなかった。
2.いずれの変異酵素もジスルフィド結合による高分子凝集物を形成していた。
3.野生型酵素が細胞表面に発現するのに対して、両変異酵素は細胞表面に全く到達できなことが判明した。
4.細胞内ではD289V変異酵素が小胞体にほとんど局在しているのに対して、N153D変異体はシスゴルジ装置に存在していることが観察された。
5.両変異酵素はいずれもプロテアソームにより分解を受けることが示されたが、その分解速度には違いが見られた。
6.D289V変異体では分解の前にポリユビキチン化されていることが判明した。
7.D289と同じくカルシウムの配位に関与する218番目のグルタミン酸をグリシンに置換した変異体を解析したところ、D289Vと非常に似た性状をしめすことから、カルシウムの結合はTNSALPの正常な立体構造の獲得に非常に重要であることが示唆された。
以上の例はアミノ酸の置換がタンパク質の折り畳みに影響するフォールディング病と考えられる。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Ishida Y., et al.: "Tissue-nonspecific alkaline phosphatase with an Asp289-Val mutation fails to reach the cell surface and undergoes proteasome-mediated degradation"Journal of Biochemistry. 134-1. 65-70 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Amizuka N., et al.: "Defective bone remodeling in osteoprotegerin deficient mice"Journal of Electron Microscopy. 52-6. 503-513 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano Y., et al.: "Alkaline and acid phosphatases in bone cells serve as phosphohydrolases at physiological pH in vivo : histochemical evaluation"Connective Tissue Research. 44(suppl). 219-222 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hao H., et al.: "A histological evaluation on self-setting・-tricalcium phosphate applied in the rat bone cavity"Biomaterials. 25-3. 431-442 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito M., et al.: "Retention at the cis-Golgi and delayed degradation of tissue-nonspecific alkaline phosphatase with an Asn153-Asp substitution, a cause of perinatal hypophosphatasia"Biochemical Journal. 361-3. 473-480 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawai M., et al.: "Ectopic bone formation by human bone morphologenic protein-2 gene transfer to skeletal muscle using trancutaneous electroporation"Human Gene Therapy. 14-16. 1547-1556 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida Y., et al.: "Tissue-nonspecific alkaline phosphatase with an Asp289-Val mutation fails to reach the cell membrane and undergoes proteasome-mediated degradation"Journal of Biochmistry. 134-1. 65-70 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Amizuka N., et al.: "Defective bone remodeling in Osteoproteogerin deficient mice"Journal of Electron Microscopy. 52-6. 503-513 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano Y., et al.: "Alkaline and acid phosphatase in bone cells serve as phosphohydrolases at physiological pH in vivo : histochemical evaluation"Connective Tissue Research. 44(Suppl). 216-222 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hao H., et al.: "A histological evaluation on self-setting a-tricalcium phosphate applied in the rat bone cavity"Biomaterilas. 25-3. 431-442 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ito M., et al.: "Retention at the cis-Golgi and delayed degradation of tissue-non-specific alkaline phosphatase with an Asn153-Asp substitution, a cause of perinatal hypophosphatasia"Biochemical Journal. 361-3. 473-480 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawai M., et al.: "Ectopic bone formation by human bone Morphologenic protein-2 gene transfer to skeletal muscle using Transcutaneous electroporation"Human Gene Therapy. 14-16. 1547-1556 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishida Y., et al.: "Tissue-nonspecific alkaline phosphatase with an Asp289-Val mutation fails to reach the cell surface and undergoes proteasome-mediated"Journal of Biochemistry. 134・1. 65-70 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Amizuka, N. et al.: "Defective bone remodeling in osteoprotegerin deficient mice"Journal of Electron Microscopy. 52・6. 503-513 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakano Y., et al.: "Alkaline and acid phosphatases in bone cells serve as phosphohyrolases at physiological pH in vivo : histochemical evaluation"Connective Tissue Research. 44 suupl.. 219-222 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hao H., et al.: "A histological evaluation on self-setting α-tricalcium phosphate applied in the rat bone cavity"Biomaterials. 25・3. 431-442 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ito, M., et al.: "Jaw bone remodeling at the invasion front of gingival squamous cell carcinoma"Journal of Oral Pathology and Medicine. 32・1. 10-17 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kawai, M., et al.: "Ectopic bone formation by human bone morphologenic protein-2 gene Transfer to skeletal muscle using transcutaneous electroporation"Human Gene Therapy. 14・16. 1547-1556 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Amizuka, N.et al.: "Biological action of parathyroid hormone(PTH)-related peptide(PTHrP) mediated either by the PTH/PTHrP receptor or the nucleolar translocation"Anat. Sci. Int.. 77. 225-236 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ito, M.et al.: "Jaw bone remodeling at the invention front of gingival squamous cell carcinomas"J. Oral Path. Med.. 32. 10-17 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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