ミトコンドリア増殖制御因子の遺伝子の分離と疾患における挙動

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01570141
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 太田 成男 自治医科大学, 医学部, 講師 (00125832)
• キーワード: ミトコンドリア / ATP合成酵素 / ミトコンドリア脳筋症 / 転写制御 / 遺伝子クロ-ニング

研究概要

1。ヒトミトコンドリアタンパク質遺伝子の転写制御領域の解析
ミトコンドリア増殖の制御機構を知るには、核にコ-ドされるミトコンドリアタンパク質遺伝子の転写制領域を明かにし、その転写制御領域に働きかける因子を同定することが必須である。そこで、転写制御領域の解析を引続きおこなった。
クロ-ン化したヒトATP合成酵素遺転子の5'上流をchloramphenicol acetyltransferase(CAT)遺伝子に接続し、この融合遺伝子をHeLa細胞に導入し、CAT活性を測定することによって、転写のプロモ-タ-活性の強さとした。 さらに、 Footptinting法によって、核に存在する因子の結合領域を同定した。 転写開始点近傍のコアプロモ-タ-と上流制御配列を現在までに明かにした。
さらに、ミトコンドリアDNAを人為的に除いて、核遺伝子の転写の変化を見たが変化はなかった。
2。ミトコンドリア脳筋症(MELAS)の解析
ミトコンドリア脳筋症では、しばしばミトコンドリアが蓄積し、 raggedーred fiberとして検出される。 そこで、ミトコンドリア増殖機構を解析するには、ミトコンドリア脳筋症の発症機構を明らかにすることも必要である。 そのために、ミトコンドリア脳筋症のなかで患者数も多く重症度も高いMELAS (mitochondria myopathy, encephalopathy,lactic acidosis and strokeーlike episodes) 患者から呼吸鎖欠損株と正常株を分離し、その培養細胞のミトコンドリアDNAの塩基配列を比較することによって、MELASの発症原因を明かにした。ミトコンドリアDNAの塩基配列を比較すると、正常株と変異株の違いは、僅か一塩基で、変異株では3243番目のAがGに変化していた。ここは、tRNAーLeu遺伝子中であった。

研究成果

• [文献書誌] Kagawa,Y.and Ohta,S.: "Regulation of mitochondrial ATP sythesis in mammalian cells by transcriptional control." Int.J.Biochem.,. 22. 219-229 (1990)
• [文献書誌] Tomura,H.,Endo,H.,Kagawa,Y.and Ohta,S.: "Regulatory enhancer in the nuclear gene for the human mitochondrial ATP synthase subunit" J.Biol.Chem.,. 265. 6525-6527 (1990)
• [文献書誌] Hayashi,J.Tanaka,M.,Sato,W.,Ozawa,Kagawa,Y.and Ohta,S.: "Effects of ethidium bromide treatment of mouse cells on expression and assembly of nuclearーcoded subunits of complexes involved in the oxidative phosphorylation" Biochem.Biophys.Res.Commun. 167. 216-221 (1990)
• [文献書誌] Ostuka,M.,Niijima,K.,Mizuno,Y.,Yoshida,M.,Kagawa,Y.and Ohta,S.: "Marked decrease of mitochondrial DNA with multiple deletions in a patient with familial mitochondrial myopathy." Bjochem.Biophys.Res.Commun.167. 680-685 (1990)
• [文献書誌] Ohta,S.,Harada,M.,Ito,Y.,Kabayashi,Y.,Sone,N.,and Kagawa,Y.: "The alpha l heteroolgomer of ATP synthase" Biochem.,Biophys.Res.Commun.171. 1258-1263 (1990)
• [文献書誌] Kobayashi,Y.,Momoi,M.,Tominaga,K.,Nihei,K.,Yanagisawa,M.,Kagawa,Y.and Ohta,S.: "A point mutation in the mitochondrial tRNAーLeu(UUR)gene in MELAS(mitochondral myopathy,encephathy,lactic acidosis and strokeーlike episodes)" Biochem.Biophys.Res.Commun.173. 816-822 (1990)