| 研究課題/領域番号 |
60440032
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| 研究機関 | 自治医科大学 |
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研究代表者 |
香川 靖雄 自治医大, 医学部, 教授 (30048962)
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| 研究分担者 |
浜本 敏郎 自治医大, 医学部, 講師 (30189625)
平田 肇 自治医大, 医学部, 講師 (40049052)
曽根 〓史 自治医大, 医学部, 助教授 (20049034)
太田 成男 自治医大, 医学部, 講師 (00125832)
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| キーワード | ATP合成酵素 / ミトコンドリア / 培養細胞 / 遺伝子発現 / ミトコンドリアミオパチー |
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| 研究概要 |
ヒトH^+ATPase遺伝子構造と機能を明らかにするため、当初の計画に従い、本年度は4つの視点から研究を進めた。
(1)ヒトH^+ATPaseβサブユニットの遺伝子発現調節位を決定した。この遺伝子構造は、19塩基対から成り、他のミトコンドリアタンパクであるシトクロムC_1やピルビン酸脱水素酵素αサブユニットのヒト遺伝子上流にも共通の構造が存在した。この調節部位は、逆向きであっても、別の位置につけ加えても、転写を促進し、典型的なエンハンサーであった。このことにより、ミトコンドリアタンパクの発現は同一のエンハンサーにより制御されていることが示された。
(2)血球分化の際のヒトH^+ATPaseβサブユニットの遺伝子発現の変化を検討し、見かけ上、分化に伴いβサブユニットの転子も停止することを見い出した。しかし、分化誘導体の類似体では、分化を誘導せずに、βサブユニットの転写を抑制し、ミトコンドリアも萎縮させた。このことは、ミトコンドリア形成の制御には、独立の機構が存在することを示している。
(3)ミトコンドリアミオパチー患者から、生検筋細胞を培養し、発ガンウイルスDNA(SV40DNA)により、形質転換し、シトクロム酸化酵素欠損細胞を株化した。この株化細胞の樹立によってミトコンドリアミオパチーの病因を明らかにしうる系が確立した。
(4)機能の解折のためには、安定な好熱菌PS3のH^+ATPaseを用いて、中性子散乱法により、ヌクレオチドの結合に伴う構造変化を検出した。また、本酵素を脂質人工二重膜に組み込み、基質濃度を変えて、H^+の移動を電気的に検出し、km値は、外からかかる電圧値に依存しないことが明らかとなった。
以上のように、計画はすべて実行され、成果があがった。
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