| 研究課題/領域番号 |
16591854
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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 |
機能系基礎歯科学
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
織田 公光 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10122681)
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| 研究分担者 |
天谷 吉宏 新潟大学, 医歯学系, 助教授 (50193032)
網塚 憲生 新潟大学, 超域研究機構, 教授 (30242431)
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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 |
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| 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 / 突然変異 / 先天性代謝異常 / 凝集 / 品質管理 / ユビキチン / プロテアソーム / 先天性骨代謝異常 / 優性遺伝 / Tet-On細胞 / 分解 |
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| 研究概要 |
低ホスファターゼ症はヒト組織非特異型アルカリホスファターゼ(tissue-nonspecific alkaline phosphatase, TNSALP)遺伝子上の変異に起因する先天性骨代謝異常の疾患であり、多くは劣性形式で、まれに優性形式で遺伝することが知られている。2005年11月現在全世界で178の変異が報告されているが、これまで本疾患の分子病態機序に関する研究は数例ついて報告されただけである。筆者の研究室ではこの数年ミスセンス変異を中心に突然変異がTNSALP分子の生合成や触媒活性に与える影響を知る目的で、一連の細胞生物学的な解析を試みて来ている。本研究では(1)日本人患者にのみ高頻度で出現するcDNAの1559番目のチミンが欠損したフレームシフト変異(1559delT)と優性遺伝することが報告されている(2)TNSALP分子の99番目のアラニンがトレオニンに置換されたミスセンス変異例(A99T)について主に研究を行った。野生型及び変異を導入したcDNAを哺乳動物細胞に導入した一過性の発現系での解析に加えて、Tet-On細胞を用いた条件発現細胞系の樹立に成功し、より正常に近い発現レベルで変異型酵素分子と野生型分子との比較検討を行った。
(1)1559delT:in vitro翻訳系の結果と合わせて1559delTは読み枠の変更によりC末端に野生型よりも80アミノ酸残基延長を持つ大きな分子として合成されることが確認された。また、野生型酵素がグリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)によって修飾されるのに対して1559delTはフレームシフトによりGPIで修飾されない活性を保持する可溶性のタンパク質として合成されるが、延長ペプチド上の3つのシステイン間のジスルフィド結合により高分子凝集体を形成することが原因で新生タンパク質のごく一部が分泌されずにすぎず、大部分は小胞体に蓄積後、ポリユビキチン化されて最終的にプロテアソームで分解されることが明らかになった。
(2)(A99T):野生型と同じく80kDaの成熟型分子としてGPIを介して細胞表面に発現するが、最大の特徴は活性を失っている点で、99番目のアラニンが触媒活性に重要な寄与をしていることが示唆された。また、野生型のポリペプチドとヘテロ2量体を形成することがわかり、この性質が優性遺伝する原因と考えられた。
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