| 研究課題/領域番号 |
16590255
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
病態医化学
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| 研究機関 | 藤田保健衛生大学 |
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研究代表者 |
一瀬 千穂 藤田保健衛生大学, 医学部, 助教授 (10247653)
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| 研究分担者 |
野村 隆英 藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (20156227)
白石 弘章 藤田保健衛生大学, 医学部, 助手 (80319285)
池本 和久 藤田保健衛生大学, 医学部, 助手 (40351019)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
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| キーワード | テトラヒドロビオプテリン / ドパ反応性ジストニア / 6-ピルボイルテロラヒドロプテリン合成酵素 / 線条体 / ドパミン神経 / チロシン水酸化酵素 / ノックアウトマウス / トランスジェニックマウス / 6-ピルボイルテトラヒドロプテリン合成酵素 / 6-ピルポイルテトラヒドロプテリン合成酸素 |
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| 研究概要 |
テトラヒドロビオプテリン(BH4)は、フェニルアラニン水酸化酵素、チロシン水酸化酵素(TH)、トリプトファン水酸化酵素の補酵素であり、一酸化窒素合成酵素の活性に必須のコファクターである。BH4生合成の第2段階を触媒する6-ピルボイルテロラヒドロプテリン合成酵素(PTS)遺伝子のノックアウトマウス(Pts^<-/->)は出生後早期に死亡する。我々はヒトドパミンβ-水酸化酵素(DBH)のプロモーター領域にヒトPTS cDNAを結合した人工遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成し、Pts^<-/->マウスのヘテロ接合型と交配してレスキューした(DPSレスキュー(Pts^<-/->, DPS))。2〜7ヶ月齢の♂を用いた生化学分析(n=5)では、DPSレスキューマウス肝細胞でのヒトPTSの発現は低く、血漿フェニルアラニン値は野生型(Pts^<+/+>)の37倍の高値を示し、BH4 20mg/kgの腹腔内投与後1時間で15%まで低下した。抗ヒトPTS抗体を用いた免疫組織化学、および抗TH抗体との蛍光二重染色では、ヒトPTSは副腎髄質および青斑核を含むノルアドレナリン神経細胞で効率よく発現していた。一方黒質、腹側被蓋野のドパミン神経細胞領域では部分的にしかヒトPTSが発現していなかった。中脳ではDPSレスキューマウスのTH活性は野生型の67%であるのに対し、線条体では15%であった。中脳のビオプテリンおよびドパミンの含量はそれぞれ野生型の84%と52%であるのに対し、線条体ではともに21%であった。DPSレスキューマウスの側座核を含む線条体の内側が抗TH抗体で野生型と同様に染色されるのに対し、線条体の外側ではTHの染色性が弱かったことから、線条体外側に投射するドパミン神経終末のTHはBH4不足によって最も減少しやすいことが明らかになった。
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