1994 年度実績報告書

新生児マルチプルカルボキシラーゼ欠損症の病因遺伝子と変異遺伝子発現蛋白の解析

研究課題

研究課題/領域番号	05454282
研究機関	東北大学
研究代表者	成澤邦明東北大学, 医学部, 教授 (90004647)
研究分担者	鈴木洋一東北大学, 医学部, 助手 (80216457) 呉繁夫東北大学, 医学部, 助手 (10205221) 松原洋一東北大学, 医学部, 助教授 (00209602)
キーワード	ホロカルボキシラーゼ合成酵素 / ビオチン / HCScDNA / 遺伝子診断 / 新生児マルチプルカルボキシラーゼ欠損症
研究概要	本研究はホロカルボキシラーゼ合成酵素(HCS)欠損症の病因・病態を遺伝子レベルで解明し、疾患の予防、適切な治療方針の決定など臨床応用すること、およびカルボキシラーゼのビオチン化機構を遺伝子構造解析や発現実験から明らかにすることである。ウシ肝よりHCSを精製し、それを基にHCScDNAのクローニングに成功した。得られたcDNAがHCScDNAであることは以下のことから明らかである。 (1)cDNAの翻訳領域には精製HCS蛋白からのペプチド配列がすべて含まれており、更にATP結合部位のコンセンサス配列や大腸菌のbirA遺伝子のHCS活性領域とのホモロジーが見いだされた。 (2)cDNAの一部を大腸菌で大量に発現させ、その発現蛋白に対する抗体で、ヒトリンパ芽球HCSをほぼ完全に免疫沈降した。ノーザンブロットでHCS遺伝子は心筋、脳、肺、肝、骨格筋、腎、膵、胎盤のいずれの臓器でも発現していることを明らかにした。患者の遺伝子解析は日本人5例について行い、2種類の変異を同定した。重症型のcDNAは997番目のTからCへの塩基置換(T997C)と1067番目のGの欠失の複合ヘテロ接合であった。前者の塩基置換はアミノ酸をロイシンからプロリンに置換する。後者の欠失ではフレームシフトにより欠失部位の57塩基下流に停止コドンが生ずる。一方、軽症型はT997C変異のホモ接合であった。欠失変異は1塩基欠失によるフレームシフトによって欠失部位の57塩基下流に停止コドンが生ずることから、酵素活性は全くないと考えられ、一方ミスセンス変異はビオチンとの親和性を変える変異と思われ、患者の臨床的重症度をよく説明している。日本人患者の10病因アレル中5アレルがT997C変異で、3アレルが1塩基欠失変異であり、両変異は遺伝子診断に有用である。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Yao,Y.et al.: "Rapid detection of phenylketonuria mutations by non-radioactive single-strand conformation polymorphism." Acta Paediatrica Japonica. 36. 231-235 (1994)
[文献書誌] Suzuki,Y.et al.: "Isolation and characterization of mutations human holocarboxylase synthetase cDNA." Nature Genetics. 8. 122-128 (1994)
[文献書誌] Ogasawara,M.et al: "Identification of two novel mutations in the methlmalonyl-CoA mutase gene with decreased levels of mRNA in methylmalonic acidemia." Human Molecular Genetics. 3. 867-872 (1994)
[文献書誌] Chiba,Y.et al.: "Purification and properties of bovine liver holocarboxylase synthetase" Archives of Biochemistry and Biophysics. 313. 8-14 (1994)
[文献書誌] Aoki,M.et al.: "Familia amyotrophic lateral sclerosis(ALS) in Japan assosiated with H46R mutation in Cu/Zn superoxide dismutase gene." Journal of Neurological Sciences. 126. 77-83 (1994)
[文献書誌] Sugiyama,N.et al.: "Urinary propionylcarnitine analysis for monitorning carnitine supplementation in inherited disorders of propionate metabolism." Journal of Inherited Metabolic Disease. 17. 611-615 (1994)

1994 年度 実績報告書

新生児マルチプルカルボキシラーゼ欠損症の病因遺伝子と変異遺伝子発現蛋白の解析

研究代表者

成澤 邦明 東北大学, 医学部, 教授 (90004647)

研究成果

[文献書誌] Yao,Y.et al.: "Rapid detection of phenylketonuria mutations by non-radioactive single-strand conformation polymorphism." Acta Paediatrica Japonica. 36. 231-235 (1994)

[文献書誌] Suzuki,Y.et al.: "Isolation and characterization of mutations human holocarboxylase synthetase cDNA." Nature Genetics. 8. 122-128 (1994)

[文献書誌] Ogasawara,M.et al: "Identification of two novel mutations in the methlmalonyl-CoA mutase gene with decreased levels of mRNA in methylmalonic acidemia." Human Molecular Genetics. 3. 867-872 (1994)

[文献書誌] Chiba,Y.et al.: "Purification and properties of bovine liver holocarboxylase synthetase" Archives of Biochemistry and Biophysics. 313. 8-14 (1994)

[文献書誌] Aoki,M.et al.: "Familia amyotrophic lateral sclerosis(ALS) in Japan assosiated with H46R mutation in Cu/Zn superoxide dismutase gene." Journal of Neurological Sciences. 126. 77-83 (1994)

[文献書誌] Sugiyama,N.et al.: "Urinary propionylcarnitine analysis for monitorning carnitine supplementation in inherited disorders of propionate metabolism." Journal of Inherited Metabolic Disease. 17. 611-615 (1994)

1994 年度実績報告書

成澤邦明東北大学, 医学部, 教授 (90004647)