ペルオキシソーム欠損症の遺伝子診断法開発と遺伝子治療法確立のための基礎研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08557011
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 藤木 幸夫 九州大学, 理学部, 教授 (70261237)
• 研究分担者: 角尾 肇 明治乳業, ヘルスサイエンス研究所・所長, 研究者 ; 田村 茂彦 九州大学, 理学部, 助手 (90236753) ; 原野 友之 九州大学, 理学部, 助手 (80037275)
• キーワード: ペルオキシソーム / ペルオキシソーム欠損症 / CHO変異細胞 / ペルオキシソーム形成因子 / 膜タンパク質 / トポロジー / 患者解析 / 蛋白質-蛋白質間相互作用

研究概要

イ) ペルオキシソーム形成因子(Peroxin)のクローニングとペルオキシソーム病患者異常遺伝子解析:
CHO変異細胞ZP107およびZP109に対しペルオキシソーム形成回復活性を有する相補遺伝子PEX1,PEX12の単離に成功,ついで第Iおよび第III群ペルオキシソーム欠損症患児ではそれぞれPEX1,PEX12に変異を持つこと,患児由来PEX1,PEX12変異体は相補活性を有しないことからPEX1,PEX12が第Iおよび第III群疾患の病因遺伝子であると結論した。さらにPEX1温度感受性変異は患者の臨床症状において軽症型を与えるという非常に興味深いかつ重要な知見も見出した。最近,ZP110およびZP119(J群)に対しそれぞれ相補遺伝子PEX14,PEX19の単離に成功している。また酵母相補遺伝子を用いたexpressed sequence tag(EST)search法によりPEX10,PEX16ヒトホモログをクローニングすることができた。これらはそれぞれ相補性群B(VII)およびD(IX)群の患者由来線維芽細胞に対しペルオキシソームの形成を回復させ,かつ患者遺伝子に変異が認められることからこの2つの相補性群疾患の病因遺伝子と断定した。
ロ) 新たなペルオキシソーム欠損性CHO変異細胞株の分離と生化学解析ならびに相補性群分類
P90H/UV法及び蛍光抗体染色法により,先に分類した7種のペルオキシソーム欠損性CHO変異細胞,ZP24/ZP107,Z65,ZP92,ZP105/ZP139,ZP109,ZP110,ZP114,ZP119に加えて,今回新たな相補性群に属するZP124およびZP126を分離した。両変異細胞について細胞融合法によりペルオキシソーム病患者由来線維芽細胞との相補性試験の結果,ZP124は相補性群A(VIII)群と同一相補性群,ZP126は哺乳動物系新規相補性群に属することが明らかになった。以上のことから,ヒトを含め哺乳動物細胞において15の相補性群が明らかとなり,ペルオキシソーム形成には少なくとも15以上の遺伝子が必要と考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Matsuzono,Y.: "Human PEX19:cDNA cloning by functional complementation,mutation analysis in a Zellweger patient,and potential role in peroxisomal membrane assembly." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.96. 2116-2121 (1999)
• [文献書誌] Shimozawa,N.: "Genetic basis of peroxisome assembly mutants of humans,CHO cells and yeast:identification of a new complementation group of peroxisome biogenesis disorders,absent from peroxisomal membrane ghosts." Am.J.Hum.Genet.63. 1898-1902 (1998)
• [文献書誌] Honsho,M.: "Mutation in PEX16 is causal in the peroxisome-deficient Zellweger syndrome of complementation group D." Am.J.Hum.Genet.63. 1622-1630 (1998)
• [文献書誌] Imamura,A.: "Temperature-sensitive mutation in PEXI moderates the phenotypes of peroxisome deficiency disorders.disorders." Hum.Mol.Genet.7. 2089-2094 (1998)
• [文献書誌] Abe,I.: "cDNA cloning and characterization of a constitutively expressed isoform of the human peroxin Pex11p." Biochem.Biophys.Res.Commun.252. 529-533 (1998)
• [文献書誌] Abe,I.: "Clofibrate-inducible,28-kDa peroxisomal integral membrane protein is encoded by PEXII." FEBS Lett.431. 468-472 (1998)
• [文献書誌] Okumoto,K.: "Mutation in PEX10 is the cause of Zellweger peroxixome-deficiency syndrome of coplermetal group B." Hum.Mol.Genet.7. 1399-1405 (1998)
• [文献書誌] Kinoshita,N.: "Newly identified Chinese hamster ovary cell mutants are defective in biogenesis of peroxisomal membrane vesicles (peroxisomal ghost),representing a novel complementation group in mammals." J.Biol.Chem.273. 24122-24130 (1998)
• [文献書誌] Okumoto,K.: "PEX12,the pathogenic gene of group III Zellweger syndrome:cDNA cloning by functional complementation on a CHO cell mutant,patients analysis,and characterization of Pex12p." Mol.Cell.Biol.18. 4324-4336 (1998)
• [文献書誌] Imamura,A.: "Temperature-sensitive phenotypes of peroxisome assembly processes represent the milder forms of human peroxisome biogenesis disorders." Am.J.Hum.Genet.62. 1539-1543 (1998)
• [文献書誌] Tamura,S.: "A cytoplasmic AAA family peroxin,Pexlp,interacts with Pex6p." Biochem.Biophys.Res.Commun.245. 883-886 (1998)
• [文献書誌] Shimozawa,N.: "Peroxisome biogenesis disorders:Identification of a new complemetation group distinct from peroxisome-deficient CHO mutants and not complemented by human PEX13." Biochem.Biophys.Res.Commun.243. 368-371 (1998)
• [文献書誌] Tamura,S.: "Human PEX1 cloned by functional complementation on a CHO cell mutant is responsible for peroxisome-deficient Zellweger of complemtation group I." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 95. 4350-4355 (1998)