マルチプルカルボキシラ-ゼ欠損症の分子生物学的研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02454266
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 成澤 邦明 東北大学, 医学部・病態代謝学教室, 教授 (90004647)
• 研究分担者: 鈴木 洋一 東北大学, 医学部・病態代謝学教室, 助手 (80216457) ; 松原 洋一 東北大学, 医学部・病態代謝学教室, 助教授 (00209602)
• キーワード: マルチプルカルボキシラ-ゼ欠損症 / ビオチン依存症 / ホロカルボキシラ-ゼ合成酵素 / 酵素精製 / 酵素診断

研究概要

新生児型マルチプルカルボキシラ-ゼ(MDC)欠損症は生後間もなくから著明な代謝性アシド-シスを呈する有機酸代謝異常症である。本症の一次性障害がホロカルボキシラ-ゼ合成酵素(HCS)にあることを明らかにするとともに、分子レベルでの病態解明を目的としてHCSの精製に着手した。
1.簡易HCS活性測定法の開発とそれを用いての酵素診断法の確立;
測定原理はアポプロピオニルCoAカルボキシラ-ゼ(PCC)を基質としてビオチン、ATPの存在下でのPCC活性の上昇を見ることによってHCS活性を測定した。この際、基質としてHCS欠損患者由来のリンパ芽球のPCC(ほとんどがアポ酵素として存在)を使用したのが特色である。この方法で正常人由来リンパ芽球のHCS活性の平均は3.1U/mg proteinで2例の患者の活性は各々0.38,0.76U/mgであった。本法は従来のビオチン欠乏から精製したアポPCCを基質とした方法と異なり、培養リンパ芽球のアポPCCを利用するため、必要なときに何時でも測定可能であり、臨床的にきわめて有用である。
2.牛肝細胞質よりのHCSの精製;
牛肝細胞質分画より硫安分画、アルミナゲル、DEAEセファロ-スCLー6B、セファクリルSー200HR、ハイドロキシアパタイト、フェニルスウパ-ロ-スHRで精製した。分子量は67,000であり、モノメトリックな酵素であると考えられる。
3.牛HCScDNAのクロ-ニング;
精製酵素のアミノ酸配列をもとに合成したオリゴヌクレオチドを用いて牛肝cDNAライブラリ-からHCScDNAを得た。

研究成果

• [文献書誌] MATSUBARA,Y.: "IDENTIFICATION OF A COMMON MUTATION IN PATIENTS WITH MEDIUMーCHAIN ACYLーCOA DEHYDROGENASE DEFICIENCY." BIOCHEM.BIOPHYS.RES.COMMUN.171. 498-505 (1990)
• [文献書誌] KURE,S.: "STRUCTURAL AND EXPRESSION ANALYSIS OF NORMAL AND MUTANT mRNA ENCODING GLYCINE DECARBOXYLASE:THREE BASE DELETION IN mRNA CAUSES NONKETOTIC HYPERGLYCINEMIA." BIOCHEM.BIOPHYS.RES.COMMUN.
• [文献書誌] MATSUBARA,Y.: "FREQUENCY OF THE LISINE (329)ーTOーGLUTAMIC ACID MUTATION IN THE MEDIUMーCHAIN ACYLーCOA DEHYDROGENASE GENE AMONG THE BRITISH,AUSTRALIAN,AND NORTH AMERICAN POPULATIONS." HUMAN GENETICS.
• [文献書誌] ENDO,H.: "A FOURーNUCLEOTIDE INSERTION AT THE Elα GENE IN A PATIENT WITH PYRUVATE DEHYDROGENASE DEFICIENCY." J.INHER.METAB.DIS.
• [文献書誌] KURE,S.NARISAWA,K.TADA,K.: "ENZYMATIC DIAGNOSIS OF NONKETOTIC HYPERGLYCINEMIA;A NOVEL ASSAY OF GLYCINE CLEAVAGE SYSTEM ACTIVITY USING LYMPHOBLASTS TRANSFORMED BY EPSTEINーBARR VIRUS." J.PEDIATR.
• [文献書誌] OHURA,T.MIYABAYASHI,S.NARISAWA,K.TADA,K.: "GENETIC HETEROGENEITY OF PROPIONIC ACIDEMIA:ANALYSIS OF 15 JAPANESE PATIENTS." HUMAN GENETICS.