赤血球酵素異常による遺伝性溶血性貧血の分子異常の同定

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10670971
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 藤井 寿一 東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (70107762)
• 研究分担者: 菅野 仁 (財)冲中記念成人病研究所, 専任研究員 (70221207)
• キーワード: 溶血性貧血 / 赤血球酵素異常症 / グルコース-6-リン酸脱水素酵素異常症 / ピルビン酸キナーゼ異常症 / ピリミジン5′-ヌクレオチダーゼ異常症 / ミスセンス変異 / スプライシング変異 / フレームシフト変異

研究概要

国内ならびに海外の諸施設から依頼される赤血球に著明な形態異常が無く、赤球浸透圧抵抗正常、直接抗グロブリン試験陰性、Ham試験陰性ならびに蔗糖水試験陰性である所謂、遺伝性非球状性溶血性貧血について赤血球代謝を司る19種の赤血球酵素活性の測定、解糖中間体とアデニンヌクレオチドの定量およびイソプロパノール試験を行い、今年度は8家系のグルコース-6-リン酸脱水素酵素異常症、2家系のピルビン酸キナーゼ(PK)異常症と1家系のピリミジン5'-ヌクレオチダーゼ異常症を新たに発見した。
タイ人PK異常症3家系の遺伝子解析を行い、新規にミスセンス変異3種、スプライシング変異とフレームシフト変異各1種を同定した。エクソン12の1塩基挿入(1641T→TA)は赤血球型PKのC末端28アミノ酸を異常な68アミノ酸に置換し、正常より40アミノ酸長い614アミノ酸残基をコードする変異PKmRNAが生成される。フレームシフト変異によるelongated chain variantはサラセミアで3種(Hb Savere、Hb Tak、Hb Wayne)同定されているが、赤血球酵素異常症では本例が世界で最初の症例である。置換するPKサブユニットのC末端部分はアロステリックエフェクターであるフルクトース-1,6-二リン酸(F-1,6-DP)との結合に必要なGly549とTyr564を含むことから、この変異はF-1,6-DPによる活性化が著しく障害されると考えられる。
ヘキソキナーゼ(Hx)異常症の分子異常を同定する目的で、今年度は正常人Hx-Iの遺伝子構造を決定した。Hx-I遺伝子は全長67kb以上で、19のエクソンから構成される。Hx-I遺伝子5'末端を含むコスミドクローンの解析から、Hx-R(赤血球型)およびHx-1に特異的なN末端のアミノ酸は約30kb離れた別のエクソンにコードされ、Hx-RとHx-IはHx-I遺伝子の異なるプロモーターから転写されることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Tsujino,K.,Kanno,H.,Hashimoto,K.,Fujii,H.,et al.: "Delayed onset of hemolytic anemia in CBA-PK-1^<slc>/PK-1^<slc> mice with a point mutation of the gene encoding red blood cell type pyrurate kinase." Blood. 91. 2169-2174 (1998)
• [文献書誌] Kanno,H.,Fujii,H.,and Miwa,S.: "Expression and enzy matic characterization of human glucose phosphate isomerase (GPI) variants accounting for GPI deficiency." Blood Cells Molecules Dis.24. 54-61 (1998)
• [文献書誌] Fujii,H.,and Miwa,S.: "Red blood cell enzymes and their clinical application." Advances in Clinical chemistry. 33. 1-54 (1999)
• [文献書誌] Hirono,A.,Fujii,H.,and Miwa,S.: "An inproved single-step screening method for glucose-b-phosphate dehydrogenase deficiency" Jpn.J.Trop.Med.Hyg.26. 1-4 (1998)