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2011 年度 実績報告書

低ホスファターゼ症の発症メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 21592355
研究機関新潟大学

研究代表者

織田 公光  新潟大学, 医歯学系, 教授 (10122681)

キーワード石灰化 / 骨と歯 / アルカリフォスファターゼ / 遺伝子疾患 / 骨代謝異常 / 発症の分子基盤
研究概要

低ホスファターゼ症は組織非特異型アルカリフォスファターゼ(TNSALP)の突然変異による先天的な遺伝子疾患であることが知られているが、個々の変異がTNSALPに及ぼす影響については限られた症例にのみで報告されている。本研究では重症例で報告されたミスセンス突然変異に着目してその影響を詳細に解析した。
(1)いずれも変異により、201番目あるいは497番目のシステインが他のアミノ酸に置換されたためにサブユニット内でジスルフィド結合ができない症例について。野生型酵素をコードする発現プラスミドを鋳型に部位特異的な突然変異を導入して変異酵素をコードするプラスミドを得た(TNSALPC201Y,TNSALPC497S)。次に一過性及び条件発現株化細胞を用いて細胞生物学的な解析を行った。その結果、野生型に比べて各変異酵素は活性を保持した酵素分子がわずかに細胞表面に発現するだけであることが明らかとなり、その原因はジスルフィド結合が形成されないためにサブユニットが適切な構造をとれないないこと、従い活性発現に必須な2量体構造を獲得できないことが判明した。
この研究はTNSALP分子の形成におけるジスルフィド結合の重要性を示したことによりで当該分野の雑誌に採択された(雑誌論文1、BBA Molecular basis of disease)。
(2)重症例の患者で報告されたミスセンス変異[TNSALPG403S]の解析。(1)と同様な解析方法を用いて一過性の発現系と条件発現系での詳細な解析を行った。本変異酵素は全く活性を失っているにも係わらず、イムノブロティングによる分子サイズの比較や蛍光抗体法による観察では野生型とは区別ができなかった。しかし、ショ糖密度勾配法での解析により、変異酵素は野生型酵素と同じく糖鎖の修飾を受けて細胞表面には到達するが、単量体のままで存在することがわかった.403番目のアミノ酸は単量体が2つ合わさって2量体を形成するインターフェイスに存在すると想定されていることから、アミノ酸の置換が2量体への会合を妨げることが推定された(発表及び論立の準備中).

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Disulnde bonds are critical for tissue-nonspecific alkaline hosphatase function revealed by analysis of mutant proteins bearing a C(201)-Y or C(489)-S substitution associated with severe hypophosphatasia2012

    • 著者名/発表者名
      Satou Y., et al.
    • 雑誌名

      Biochim.Biophys.Acta

      巻: 1822 ページ: 581-588

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of spontaneous bone marrow recovery after sublethal total body irradiation : importance of osteoblastic/adipocytic baiance2012

    • 著者名/発表者名
      Pncin, G.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 7 ページ: E30818

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0030818

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eldecalcitol, a second-generation vitamin D analog, drives bone minimodeling and reduces osteoclastic number in trabecular bone of ovariectomized rats2011

    • 著者名/発表者名
      dE Freitas PH., et al.
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 49 ページ: 335-342

    • DOI

      10.1016/j.bone.2011.05.022

    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis oi two missense mutations (C184Y and C472S) associated with perinatal hypophosphatasia2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤康仁
    • 学会等名
      第29回骨代謝学会(第9回ALPS研究会共催)
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府)
    • 年月日
      2011-07-29
  • [備考]

    • URL

      http://mds.niigata-u.ac.jp/indexj.html

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公開日: 2013-06-26   更新日: 2019-06-06  

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