パーキンソン病原因遺伝子の尿酸代謝系における役割の解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22710195
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ゲノム医科学
• 研究機関: 明治薬科大学
• 研究代表者: 天竺桂 弘子 明治薬科大学, 薬学部, 助教 (80434190)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 疾患関連遺伝子 / パーキンソン病 / 尿酸代謝分子ネットワーク

研究概要

DJ-1の機能損失は、疾患発症の引き金になることが報告されているが、病態進行におけるその役割は未解明なままである。DJ-1は、パーキンソン病(PD)の原因遺伝子であり、遺伝的要因の家族性PDの他にも発症原因が不明な孤発性PDの発症にも深く関与していることが報告されている。
PD患者の大規模メタボローム解析において、PD病態進行の機序に尿酸代謝が深く関与していることが報告されているが、PD病態と尿酸代謝系の関係を分子レベルで解析した研究は無かった。そこで本研究では、PD病態によく似た特性を持ち、かつ尿酸代謝系に異常を来したカイコ突然変異体を用い、哺乳動物モデル系では見出せなかったDJ-1の尿酸代謝系における役割をマイクロアレイ解析によって明らかにした。
正常と変異体カイコのマイクロアレイデータをKeyMolnetで解析するために、カイコとヒト遺伝子を対応させる解析パイプラインを構築した。続いて変異体と正常カイコのマイクロアレイデータをKeyMolnetで解析し、DJ-1を上流とするユニークな尿酸代謝パスウェイを同定した。このパスウェイに関係する遺伝子をリアルタイムPCRで検証したところ、変異体におけるすべての遺伝子発現が顕著に低下していた。さらには、変異体におけるDJ-1の機能は、正常と比較して顕著に低下しており、DJ-1の機能破綻により尿酸代謝系が異常を来していることが明らかとなった。本研究成果は、PDと尿酸代謝系の関係を分子レベルで説明し、PD発症と病態進行の機序解明に大きく貢献できると思われる。

研究成果

• [雑誌論文] BmDJ-1 Is a Key Regulator of Oxidative Modification in the Development of the Silkworm Bombyx mori (2011)
  • 著者名/発表者名: Tabunoki H, Ode H, Bannno Y, Katsuma S, Shimada T, Mita K, Yamamoto K, Sato R, Ishi-Nozawa R, Satoh J.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6巻 ページ: e17683
  • 査読あり
• [学会発表] BmDJ-1 is a key regulator of oxidative modification in the development of silkworm, Bombyx mori (2011)
  • 著者名/発表者名: Tabunoki H, Bannno Y, Katsuma S, Shimada T, Mita K, Yamamoto K, Sato R, Satoh J.
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Washington DC USA
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] カイコDJ-1はNOにより酸化される (2011)
  • 著者名/発表者名: 天竺桂弘子、伴野豊、勝間進、嶋田透、佐藤準一
  • 学会等名: 日本生化学会第84大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] BmDJ-1 is a key regulator of oxidative modification in the development of silkworm, Bombyx mori (2011)
  • 著者名/発表者名: Tabunoki H, Bannno Y, Katsuma S, Shimada T, Mita K, Yamamoto K, Sato R, Satoh J.
  • 学会等名: Queenstown Molecular Biology(QMB)
  • 発表場所: Queenstown, NZ
  • 年月日: 2011-08-30
• [備考]
  • URL: http://www.my-pharm.ac.jp/～satoj/