分子間相互作用に基づく難聴発症機構解明のためのモデルマウスの樹立と応用

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20300147
• 研究機関: 東京農業大学
• 研究代表者: 吉川 欣亮 東京農業大学, 生物産業学部, 准教授 (20280787)
• 研究分担者: 設楽 浩志 (財)東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (90321885) ; 野口 佳裕 東京医科歯科大学, 医学部付属病院, 講師 (50282752)
• キーワード: 分子間相互作用 / 難聴発症機構 / ヒト難聴モデルマウス / DBA / 2J / カドヘリン23 / 4.1蛋白質 / Sans / Whirlin

研究概要

聴覚系で機能する遺伝子・蛋白質の分子生物学的解析には難聴モデルマウスが極めて大きな貢献を果たしてきた。そこで本研究は遺伝学の手法に基づき、複数の新規難聴モデルマウスを樹立し、これらと既存の難聴モデルを用いて難聴遺伝子間の分子間相互作用を実証し、難聴発症に関連する分子間ネットワークを解明することを目的として研究を実施し、以下の結果を得た。
(1)DBA/2Jの早発性難聴発症の責任遺伝子の単離・同定:DBA/2J(D2)の早期難聴発症に関与する遺伝子のポジショナルクローニングを試みた結果、昨年度報告したように、第5番染色体上に高いLODスコアを示すQTLが検出されたが、個体数およびマーカー数を増加して解析を行った結果、第5番染色体のQTLは少なくとも4個所認められ、これらの相加的効果によりD2の聴力に変化することが明らかとなった。また、免疫組織学的解析によりD2の内耳有毛細胞の感覚毛において難聴原因遺伝子の一種であるカドヘリン23が過剰発現していることが明らかとなり、検出されたQTL近傍に存在する遺伝子がカドヘリン23の発現を制御する可能性も考えられた。
(2)発現解析に基づく難聴発症に関与する分子間相互作用の解明:内耳有毛細胞において発現が認められていた4.1蛋白質の詳細な局在を調査した結果、4.1蛋白質のアイソフォームである4.1Bが感覚毛先端部に特異的に局在することが示され、さらに、感覚毛の形成不全マウスであるWhrnwiおよびMyo15sh2の感覚毛でその発現が欠損していることが明らかとなった(Okumura et al.2010)。
(3)2種の難聴マウスjsおよびwi間の2重変異体の作成と表現型比較:昨年度報告したようにSansjsおよびWhrnwi間の2重変異体は感覚毛の極性異常を示すが、この原因は感覚毛形成初期に有毛細胞上に存在する繊毛であるKinociliaの局在異常に起因することが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Phenotypic and expression analysis of a novel spontaneous Myosin VI null mutant mouse (2010)
  • 著者名/発表者名: Eiji Mochizuki, Kazuhiro Okumura, Masashi Ishikawa, Sachi Yoshimoto, Junya Yamaguchi, Yuta Seki, Kenta Wada, Michinari Yokohama, Tatsuo Ushiki, Hisashi Tokano, Rie Ishii, Hiroshi Shitara, Choji Taya, Ken Kitamura, Hiromichi Yonekawa, Yoshiaki Kikkawa
  • 雑誌名: Exp. Anim. 59 ページ: 57-71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein 4.1 expression in the developing hair cells of the mouse inner ear (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Okumura, Eiji Mochizuki, Michinari Yokohama, Hisao Yamakawa, Hiroshi Shitara, Philomena Mburu, Hiromichi Yonekawa, Steve D.M.Brown, Yoshiaki Kikkawa
  • 雑誌名: Brain Res. 1307 ページ: 53-62
  • 査読あり
• [学会発表] Whirlin and Sans functions in planar cell polarity regulation at the apical surface of inner ear hair cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Okumura, Yuki Miyasaka, Yasuhiro Oshiba, Yoshihiro Noguchi, Ken Kitamura, Philomena Mburu, Steve D.M.Brown, Hiromichi Yonekawa, Yoshiaki Kikkawa
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Mapping of quantitative trait loci for early onset hearing loss in DBA/2J mice. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sari Suzuki, Takuya Ueda, Masashi Ishikawa, Kazuhiro Okumura, Osamu Minowa, Shigeharu Wakana, Hiromichi Yonekawa, Yoshiaki Kikkawa
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Significant correlation between hearing defect and double hetero-/homozygosty for mouse mutant in WHIRLIN and SANS. (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉川欣亮
  • 学会等名: 23^<rd> International Mammalian Genome Conference
  • 発表場所: La Jolla, California
  • 年月日: 2009-11-02
• [学会発表] Difference in hearing ability among Ednrb down-regulated JF1 micecoincides with melanocyte survival of cochlear stria vascularis (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Okumura, Yuki Miyasaka, Tetsuo Kunieda, Tsuyoshi Koide, Toshihiko Shiroishi, Hiromichi Yonekawa, Yoshiaki Kikkawa
  • 学会等名: 23^<rd> International Mammalian Genome Conference
  • 発表場所: La Jolla, California
  • 年月日: 2009-11-02
• [学会発表] マウスEdnrb突然変異体JF1の聴力個体差は蝸牛管血管条のメラノサイト生存分布と一致する (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮坂勇輝, 奥村和弘, 上原重之、 山本博章, 小出剛, 城石俊彦, 米川博通, 吉川欣亮
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会
  • 発表場所: 信州大学理学部(松本)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 脊椎動物の内耳有毛細胞におけるMyosin VIの発現分布 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉川欣亮、松原創、米川博通、望月英志
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会
  • 発表場所: 信州大学理学部(松本)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 加齢性難聴の原因となるカドヘリン23多型と相互作用するQTLs (2009)
  • 著者名/発表者名: 植田卓也, 石川昌志, 吉本沙智, 奥村和弘, 鈴木沙理, 尾崎真央, 美野輪治, 若菜茂晴, 米川博通, 吉川欣亮
  • 学会等名: 第56回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 大宮ソニックホール(大宮)
  • 年月日: 2009-05-15
• [学会発表] JF1マウスの聴力および聴覚組織形態の個体差 (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥村和弘, 宮坂勇輝, 松島芳文, 赤松紀子, 小出剛, 城石俊彦, 米川博通, 吉川欣亮
  • 学会等名: 第56回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: 大宮ソニックホール(大宮)
  • 年月日: 2009-05-15
• [備考]
  • URL: http://nodai.cc-town.net/laboratory/single.php?id=115