円頭精子症候群の新規原因遺伝子の解析とその修飾遺伝子群を探る試み

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15659064
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 渡邊 利雄 東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (60201208)
• キーワード: メンブレントラフィック / 細胞内小胞輸送 / Arf / GAP / GTPse / 精子形成 / 小胞融合 / 先体形成

研究概要

新規のARF-GAP遺伝子による円頭精子症発症機構
新規のARF-GAP遺伝子(SMAP-2)の組み換え体蛋白質を大腸菌で作製し、6種類のARF1-6のどれに対してARF-GAP活性をもつかを検討した。その結果、SMAP-2はARF6にのみGAP活性をしましたことから、新規のARF6-GAPであることを明らかにした。作製したSMAP-2特異的な抗体を用い、脳、腎臓、精巣で蛋白質が発現していることを明らかにした。細胞内に導入したSMAP-2の分布を様々な細胞内オルガネラマーカーと比較検討をしたところ、ゴルジ体とエンドソームの小胞輸送系にSMAP-2が存在していると思われる知見を得ている。SMAP-2と相互作用する因子を酵母のtwo hybrid法で検索し、精子形勢過程で働いていると思われる幾つかの遺伝子や、被覆小胞形成に重要なクラスリン関連蛋白質が取れて来た。現在その結合の意義を解析している。一方、SMAP-2のKOマウスは、精子の頭部が丸くなる円頭精子症を含み幾つかの異常を精子形成時に示す。脳、腎臓では組織構築の異常は見られず、正常な飼育環境下では機能的にも異常は認められない。電顕観察を含む組織化学的な解析を行い、精子形成時における機能破綻の原因究明に不可欠なその発現部位を、細胞レベル、細胞内分布レベルで明らかにする努力を続けている。
円頭精子症の原因遺伝子を修飾するmodifier遺伝子を探索する
B6との戻し交配体のSMAP-2ホモ欠損体の作製と、129への戻し交配を行っている。現在のB6と129とが混ざった状態では代を重ねると1-2匹と少ないながら生まれて来る個体があるので当初の予想よりも複雑な可能性も考えられる。

研究成果

• [文献書誌] T.Takahashi, et al.: "A Mutant Receptor Tyrosine Phosphatase CD148 Causes Defects in Vascular Development."M.C.B.. 23. 1817-1831 (2003)
• [文献書誌] K.Shida, et al.: "Hemocytes of Ciona intestinalis express multiple genes involved in innate immune host defense."B.B.R.C.. 302. 207-218 (2003)
• [文献書誌] O.Komine, et al.: "The runxl transcription factor inhibits the differetiation of naive CD4+ T cells into the Th2 lineage by repressing GATA3 expression."J.Exp.Med.. 198. 51-61 (2003)
• [文献書誌] A.M.Ehlers, et al.: "Morpholino antisense oligonucleotide-mediated gene knockdown during thymocyte development reveals role for Runx3 transcription factor in CD4 silencing during development of CD4-/CD8+ thymocytes."J.Immunol. 171. 3594-3604 (2003)
• [文献書誌] O.Niizeki, et al.: "Angiogenesis-related mouse puromycin-insensitive leucyl-specific aminopeptidase is a molecular target of transcription factor PEBP2 in endothelial cells."Arch.Biochem.Biophys.. (in press). (2004)