CAGリピート病の分子細胞生物学的研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07457153
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 金澤 一郎 東京大学, 医学部, 教授 (30110498)
• 研究分担者: 後藤 順 東京大学, 医学部, 助手 (10211252)
• キーワード: ハンチントン病 / マシャド・ジョセフ病 / CAGリピート病 / DRPLA / 蛋白発現 / 多型

研究概要

ハンチントン病(HD)、マシャド・ジョセフ病(MJD)および歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症(DRPLA)、脊髄小脳変性症1型(SCA1)、脊髄小脳変性症2型、など原因遺伝子内にCAGリピートをもち、リピート数が異常に増大することによる疾患(CAGリピート病)について様々な観点から検討を加え、次のような成果を得た。
1)HDについては、遺伝子レベルにおいてはIT15遺伝子の5'端に存在するCAGリピートおよびそれに続くCCGリピートの数を調べた。それによると頻度的に我が国においてはHDは少ないが、それは正常者におけるCAGリピート数の平均値が低いことと関連していることがわかった。なお、体細胞レベルでのモザイシズムについては若年発病の症例でのみ小脳でやや伸長の程度が少ない場合があるものの、その他の場合にはいずれの体細胞においてもモザイシズムはほとんど認めないことを確認した。一方、発現蛋白レベルでは、昨年までに特異抗体を用いて正常蛋白とともに異常に長いグルタミン鎖をもつ蛋白が発現していることを報告したが、この蛋白は元来リン酸化される蛋白ではないことを確認した。
2)同じくCAGリピートの異常伸長に基づく疾患の一種であるDRPLAについて、PCR法によってCAGリピート数を測定することにより、著しい体細胞モザイシズムがあることを見出した。特に小脳顆粒層(神経細胞の集合)ではCAGリピート数の伸長の度合いが低く、中でも高齢発病者で他の細胞に比して著しく低いことを明らかにした。さらに、共同研究者の山田正夫博士の手になるcDNAコンストラクトをヴァキュロウィルスに導入した結果、蛋白を大量に発現させることに成功した。その蛋白を用いて検索したところ、この蛋白(アトロフィン)は正常においてもリン酸化していることが確認できた。
3)MJDについては、この遺伝子の3'端に従来知られていなかった新しい多型が存在し、16個のアミノ酸が加わった蛋白も発現していることを推定できた。遺伝子発現についてはin situ hybridization法にて検討し、神経細胞に特異的に発現していることを確認した。融合した蛋白によって作成した特異抗体を用いたwestern blottingにて、正常および異常のアトロフィンはほぼ等量発現していることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Yanagisawa H,Fujii K,Nagafuchi S,Kanazawa I & Yamada M: "A unique origin and multistep process for the generation of expanded DRPLA triplet repeats" Hum Mol Genet. 5・3. 373-379 (1996)
• [文献書誌] Yazawa I,Nukina N,Ichikawa Y & Kanazawa I: "Dentatotubral-pallidoluysian atrophy proteins in lymphoblastoid cells" Neurology. 47. 586-588 (1996)
• [文献書誌] Yazawa I,Nukina N & Kanazawa I: "Characterization of dentatorubral-pallidoluysian atrophy proteins using two-dimensional electrophoretic analysis" Brain Res. 732. 154-158 (1996)
• [文献書誌] Nishiyama K,Murayama S,Goto J,Nakamura S & Kanazawa I: "Regional and cellular expression of the Machado-Joseph disease gene in brains of normal and affected individuals" Ann Neurol. 40. 776-781 (1996)
• [文献書誌] Hodgson JG,Smith DJ,McCutcheon K,Kanazawa I,Hayden MR: "Human huntingtin derived from YAC transgenes compensates for loss of murine huntingtin by rescue of the embryonic lethal phenotype" Human Molecular Genetics. 5. 1875-1885 (1996)