α1A-Caチャンネル遺伝子の変異による脳細胞変性の分子病態

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12210056
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 水澤 英洋 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30144091)
• 研究分担者: 田邊 勉 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70183069)
• キーワード: 脊髄小脳変性症 / CAGリピート / SCA6 / Caチャンネル / プルキンエ細胞 / ノックインマウス / ES細胞 / CACNA1A

研究概要

目的および背景:脊髄小脳失調症6型(SCA6)は、多くの神経変性疾患の中でもその原因遺伝子機能が判明している数少ないものの一つであり病態解明に至る可能性が高く、進行性変性症の他発作性症候も呈するなど多彩な神経障害を来たしその機序の解明は科学的インパクトが大きい。またSCA6は本邦に多くニーズも大きい。我々は第19番染色体連鎖小脳失調症を同定、それがSCA6と同一であることやCAGリピート伸長の病的意義を明らかにし、SCA6のプルキンエ細胞質内封入体を発見、Caチャンネル機能の異常を初めて報告するなど一連の研究を続けている。本研究の目的は、動物モデルを作製してα1A-Caチャンネル遺伝子(CACNA1A)の変異による脳細胞変性と機能障害の分子病態を解明することである。
方法:まず、変異lox配列をマウスcacna1aエクソン1に導入したES細胞を単離し、変異lox配列、CACの異常伸長したヒトCACNA1Aの全長cDNA、およびハイグロイマイシン耐性遺伝子を組み込んだノックインベクターとCreリコンビナーゼの発現ベクターとを同時に導入し、マウスcana1aエクソン1にSCA6変異を持つヒトCACNA1AcDNAを挿入した。予想されるパターンでのcDNAの挿入はサザンハイブリダイゼーションとPCR法により確認した。
結果と考察:SCA6の変異CACNA1Aを有するES細胞を多数得ることに成功した。今後、胚盤胞への移植を行い、SCA6のノックインマウスを得て症候、チャンネル機能障害、神経病理所見などの表現型を解析できるものと期待される。

研究成果

• [文献書誌] Toru,S. et al: "Spinocerebellar ataxia type 6 mutation alters p-type calcium channel function"J.Biol.Chem. 275. 10893-10898 (2000)
• [文献書誌] Yang,Q. et al: "Morphological purkinje cell changes in spinocerebellar type6."Acta Neuropathol.. 100. 371-376 (2000)
• [文献書誌] Fujigasaki,H. et al: "Ataxin-3 is translocated into nucleus for the formation of intranuclear inclusions in normal and Machado-Joseph disease brains."Exp.Neurol.. 165. 248-256 (2000)
• [文献書誌] Mizusawa,H. et al: "Peroxiredoxin I (macrophage 23 kDa Stress Protein) is highly and widely expressed in the rat nervous system."Neurosci.Lett.. 283. 57-60 (2000)
• [文献書誌] Nagaoka,U. et al: "A gene on SCA4 locus causes dominantly inherited pure cerebellar ataxia. 54 (2000) 1971-1975"Neurology. 54. 1971-1975 (2000)