DNA chip技術を用いたCAGリピート病の病態発現機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12670601
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 道勇 学 名古屋大学, 大学院・医学研究科, 講師 (90293703)
• 研究分担者: 祖父江 元 名古屋大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20148315) ; 犬飼 晃 名古屋大学, 医学部・附属病院, 助手 (30314016)
• キーワード: CAGリピート病 / ポリグルタミン鎖 / 神経細胞死 / 球脊髄性筋萎縮症 / アデノウイルスベクター / 培養神経系細胞モデル / DNA chip / 遺伝子発現解析

研究概要

我々は今まで代表的CAGリピート病である球脊髄性筋萎縮症(SBMA)を中心にその病態発現機構について研究を行ってきた.本研究ではアデノウイルスベクターを用いて異常延長ポリグルタミン鎖を発現させた培養神経系細胞モデルを構築し,これにDNA chip技術を用いた遺伝子発現解析を応用しCAGリピート病の神経変性病態に関連する分子群の同定を目指した.今年度は昨年度構築したアデノウイルスベクターを用いて異常延長ポリグルタミン鎖を発現させた培養神経系細胞モデル(SH-SY5Y)の細胞生物学的な詳細な解析に加え,DNA chipによる遺伝子発現解析を行った.異常延長ポリグルタミン鎖を発現させた培養神経系細胞モデルは,アデノウイルス感染後,経時的に核内凝集体の増加と共に神経突起の細小化が観察できたが,細胞死については感染後8日でのMTS assayで陽性であった.約10,000遺伝子が載っているDNA chipによる遺伝子発現解析では神経軸索伸展に大きく関与する遺伝子が異常延長ポリグルタミン鎖発現群において有意な上昇を認めた.さらにこの発現変動はTaqMann probeを用いたquantitative RT-PCRでも確認された.SBMA動物モデルにおいても初期より神経軸索萎縮が認められ,機能障害の程度とよく相関することが最近判明したが,形態的な神経突起の細小化および神経軸索伸展に大きく関与する遺伝子の発現変化を認めたという本研究の結果はこの事実とよく一致する.

研究成果

• [文献書誌] Yoshihara T, et al.: "Differential expression of inflammation-and apoptosis-related genes in spinal cords of a mutant SOD1 transgenic mouse model of familial amyotrophic lateral sclerosis"Journal of Neurochemistry. 80. 158-167 (2002)
• [文献書誌] Adachi H, et al.: "Transgenic mice with an expanded CAG repeat controlled by the human AR promotor show polyglutamine nuclear inclusions and neuronal dysfunction without neuronal cell death"Human Molecular Genetics. 10. 1039-1048 (2001)
• [文献書誌] Doyu M, et al.: "Gene expression profile in Alzheimer's brain screened by molecular indexing"Molecular Brain Research. 87. 1-11 (2001)
• [文献書誌] Niwa J, et al.: "A Novel Centrosomal RING-Finger Protein, Dorfin, Mediates Ubiquitin Ligase Activity"Biochemical and Biophysical Research Communications. 281. 706-713 (2001)
• [文献書誌] Qiao S, et al.: "Differential Effects of Leukocyte Common Antigen-related Protein on Biochemical and Biological Activities of RET-MEN2A and RET-MEN2B Mutant Proteins"Journal of Biological Chemistry. 276. 9460-9467 (2001)