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2012 年度 実施状況報告書

ケトン体代謝とその異常症の解析―SCOT遺伝子発現調節機構の解明を中心にしてー

研究課題

研究課題/領域番号 24591505
研究種目

基盤研究(C)

研究機関岐阜大学

研究代表者

深尾 敏幸  岐阜大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70260578)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードケトン体代謝 / 先天代謝異常症 / スプライシング / 遺伝子異常 / 遺伝子発現調節 / OXCT1 / ChiPアッセイ
研究概要

申請者らはこれまで、ケトン体代謝とその異常症の研究をすすめてきた。本研究の目的は、これまで研究を進める中で得られた課題である。
1.ミスセンス変異のRNAプロセッシングへの影響の解析などの変異の特徴を明らかにする
T2遺伝子においてエクソン10上の遺伝子変異についてmini-gene constructを作成してSplicing実験:エクソン10上のc.949G>A(D317N)がexonic splicing enhancer上の変異でアミノ酸置換よりエクソン10スキップをきたすことを明らかにしできた(論文準備中)SCOT遺伝子においては、イントロン12のスプライスドナー部位の変異でエクソン12と13が同時にスキップすることをスプライシングオーダーの解析から明らかにしてHum Mutatに報告した.
2.SCOT遺伝子の遺伝子発現調節機構:マウス肝臓、腎臓を材料にしたRNA polymerase II抗体によるChiPアッセイ:マウス肝臓ではSCOT蛋白の発現はなく、心臓、腎臓では強発現しておりこの3臓器についてRNApolyIIによるChiPアッセイを行い、肝臓で転写の低下している結果を得ているが、反復して確認する必要がある.OXCT1(SCOT)遺伝子の5’flanking領域の多動物種比較解析:現在GenBankからヒト、赤毛ザル、犬、マウス、ラットの開始メチオニンコドンから10,000塩基上流から10,000塩基下流までの20Kbの配列を入手した。SCOTが肝臓で発現しないことは、これらすべての動物種で共通であり。それを調節する領域があれば、保存されているはずである。バイオインフォーマティクスの面からアプローチを試みている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

目的および計画1のミスセンス変異のRNAプロセッシングへの影響の解析などの変異の特徴を明らかにすることについては目標通りで、現在論文執筆を計画している.
目的および計画2のSCOT遺伝子の遺伝子発現調節機構の研究については、ラットの代わりにマウスの肝臓、心臓、腎臓のDNAを用いたRNA polymerase II抗体によるChiPアッセイを行い、一定の結果の傾向はみられており、Real Time PCRの不具合があり後半実験が停滞した.また多動物種によるプロモーター領域の比較検討は、複雑であり、解析の限界があることがわかった.これらの点を来年度克服すべく取り組む.

今後の研究の推進方策

1.ミスセンス変異のRNAプロセッシングへの影響の解析などの変異の特徴を明らかにする
T2遺伝子エクソン10上の遺伝子変異についてmini-gene constructを作成してSplicing実験.これをさらに他の症例で得られたA328V, A333P変異を増やして解析する.
2.SCOT遺伝子の遺伝子発現調節機構
1) マウス肝臓、心臓、腎臓を材料にしたRNA polymerase II抗体によるChiPアッセイを反復し結果を確実にする.そして発現のオン、オフの判定を行う。2) 転写後Silencingの可能性の解析。A)肝臓特異的Alternative transcriptの産生が生じてpremature terminationをきたし、nonsense-mediated mRNA decay (NMD)で検出できなくなる場合:NMDを抑制するcycloheximideなどを投与した上で、エクソン1,2などを含むaberrant mRNAを検出する。B) microRNAによるmRNA 不安定化の可能性の解析:こちらは3’UTRを組み込んだベクター作成して肝臓由来細胞と腎由来細胞でルシフェラーゼアッセイを行い、肝臓由来細胞で3’UTR導入特異的に発現低下があるか確認する。
3) OXCT1(SCOT)遺伝子の5’flanking領域の多動物種比較解析:現在GenBankからヒト、赤毛ザル、犬、マウス、ラットの開始メチオニンコドンから10,000塩基上流から10,000塩基下流までの20Kbの配列を入手した。SCOTが肝臓で発現しないことは、これらすべての動物種で共通であり。それを調節する領域があれば、保存されているはずである。バイオインフォーマティクスの専門家との共同研究という方向からアプローチする.

次年度の研究費の使用計画

該当なし

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Molecular basis of two exon skipping (exons 12 and 13) by c.1248+5g>a in OXCT1 gene. Study on intermediates of OXCT1 transcripts in fibroblasts.2013

    • 著者名/発表者名
      Hori T, Fukao T, Murase K, Sakaguchi N, Harding CO, Kondo N.
    • 雑誌名

      Hum Mutat

      巻: 34 ページ: 473-480

    • DOI

      10.1002/humu.22258.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular in vitro acylcarnitine cylcarnitine assay for identifying deficiencies of carnitine transporter and carnitine palmitoyltransferase-1.2013

    • 著者名/発表者名
      Purevsuren J, Kobayashi H, Hasegawa Y, Yamada K, Takahashi T, Takayanagi M, Fukao T, Fukuda S, Yamaguchi S
    • 雑誌名

      Anal Bioanal Chem

      巻: 405 ページ: 1345-1351

    • DOI

      10.1007/s00216-012-6532-3.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three Japanese patients with beta- ketothiolase deficiency whoshare a mutation , c.431A>C(H144P) in ACAT1: subtle abnormality in urinary organic acid analysis and blood acylvcarnitine analysis using tandem mass spectrometry.2012

    • 著者名/発表者名
      Fukao T, Maruyama S, Ohura T, Hasegawa Y, Toyoshima M, Haapalainen AM, Kuwada N, Imamura M, Yuasa I, Wierenga RK, Yamaguchi S, Kondo N.
    • 雑誌名

      JIMD reports

      巻: 3 ページ: 107-115

    • DOI

      10.1007/8904_2011_72.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clinical and Molecular Aspects of Japanese Children with Medium Chain Acyl-CoA Dehydrogenase Deficiency.2012

    • 著者名/発表者名
      Purevsuren J, Hasegawa Y, Fukuda S, Kobayashi H, Mushimoto Y, Yamada K, Takahashi T, Fukao T, Yamaguchi S.
    • 雑誌名

      Mol Genet Metab

      巻: 107 ページ: 237-240

    • DOI

      10.1016/j.ymgme.2012.06.010.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bezafibrate can be a new treatment option for mitochondrial fatty acid oxidation disorder: evaluation by in vitro probe acylcarnitine assay.2012

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi S, Li H, Purevsuren J, Yamada K, Furui M, Takahashi T, Mushimoto Y, Kobayashi H, Taketani T, Fukao T, Fukuda S
    • 雑誌名

      Mol Genet Metab

      巻: 107 ページ: 87-91

    • DOI

      10.1016/j.ymgme.2012.07.004.

    • 査読あり
  • [学会発表] ケトン体代謝異常症の病態解明に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      深尾敏幸
    • 学会等名
      第54回日本先天代謝異常学会総会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      20121115-20121117
    • 招待講演
  • [学会発表] 新生児期に診断され,良好な経過を示している3-ヒドロキシ3-メチルグルタル酸血症の1例.2012

    • 著者名/発表者名
      大倉絵梨,長沼邦明,中田節子,萩元緑朗,佐野葉子,多田明良,山口清次,長谷川有紀,小林弘典,深尾敏幸
    • 学会等名
      第54回日本先天代謝異常学会総会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      20121115-20121117
  • [学会発表] 躁病様行動にバルプロ酸が有効であった移植後思春期大脳型副腎白質ジストロフィーの1例2012

    • 著者名/発表者名
      小関道夫,神田香織,川本典生,折居建治,加藤善一郎,深尾敏幸,近藤直実,下澤伸行,鈴木康之,植木啓文
    • 学会等名
      第54回日本先天代謝異常学会総会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      20121115-20121117
  • [学会発表] 新生児期にGA2と診断され,生後5か月よりBEZ投与を開始した二絨毛膜二羊膜双胎例2012

    • 著者名/発表者名
      大塚博樹,深尾敏幸,森本将敬,折居建治,山田健治,小林弘典,長谷川有紀,山口清次,近藤直実
    • 学会等名
      第54回日本先天代謝異常学会総会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      20121115-20121117
  • [学会発表] 新生児期に発症したミトコンドリア呼吸鎖異常症の1例2012

    • 著者名/発表者名
      森本将敬,深尾敏幸,折居建治,寺本貴英,松井永子,加藤善一郎,大竹明,村山圭,高柳正樹,近藤直実
    • 学会等名
      第54回日本先天代謝異常学会総会
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      20121115-20121117
  • [学会発表] An Exonic splicing enhancer mutation indetified in German beta-ketothiolase deficient patients.2012

    • 著者名/発表者名
      Fukao T, Sass JO, Konstantopoulou V, Marquardt T, Frauendienst-Egger G, Kondo N.
    • 学会等名
      Annual symposium of Society for the Study of Inborn Errors of Metabolism.
    • 発表場所
      Birmingham, UK
    • 年月日
      20120904-20120907
  • [学会発表] Molecular basis of two exon skipping (exons 12 and 13) by c. 1248+5G>A in fibroblasts from a SCOT deficient patient. Study of splicing order in SCOT transcripts in fibroblasts from controls and the patient.2012

    • 著者名/発表者名
      Hori T, Fukao T, Harding CO, Kondo N.
    • 学会等名
      Annual symposium of Society for the Study of Inborn Errors of Metabolism.
    • 発表場所
      Birmingham, UK
    • 年月日
      20120904-20120904

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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