変異型SYCP3が相同染色体分配に与えるインパクトと習慣流産

2012 年度 実績報告書

• 研究領域: 生殖系列の世代サイクルとエピゲノムネットワーク
• 研究課題/領域番号: 23013019
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 倉橋 浩樹 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 教授 (30243215)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 異数体 / 習慣流産 / SYCP3 / 対合 / 卵巣 / 器官培養 / 減数分裂 / 遺伝子導入

研究概要

わたしたちは、異数性による流産を繰り返していると思われる習慣流産の3名の患者で、第1減数分裂時の相同染色体の対合に関与するシナプトネマ複合体の蛋白をコードするSYCP3遺伝子の変異を同定した。これらの変異はすべてスプライシング部位の変異で、第8イントロンの残存、もしくは、第8エクソンのスキップをきたし、C末端の変異型SYCP蛋白を産生する。これまでの研究で、これらのC末端の変異蛋白が優性阻害効果によって、正常のSYCP3蛋白のファイバー形成を阻害することを、細胞株を用いた実験で証明している。しかし、実際の減数分裂時の卵細胞における変異型SYCP3蛋白の挙動、染色体分配に対する影響に関しては未解明である。そこで、本研究では、これら変異型SYCP3蛋白をマウスの卵細胞に強制発現させ、減数分裂細胞レベルでの異常の検出を試み、習慣流産の発症メカニズムに迫ることを目的としている。昨年度に確立した、マウス卵巣の器官培養の実験系を用いて、習慣流産の患者でみられた変異遺伝子を強制発現させ、変異型SYCP3蛋白の作用を解析した。正常SYCP3蛋白は染色体の軸上に同定され、内因性のSYCP3蛋白とともにシナプトネマ複合体を形成したが、変異型SYCP3蛋白を発現した卵細胞はシナプトネマ複合体が太く、形態異常を呈したが対合した。
ただ、同じ時期の卵細胞で対合染色体を数えると正常よりやや少なかった。対合した染色体ではMLH1 fociは正常であった。以上より、変異があると変異型蛋白の優性阻害効果により対合が遅れることがその後のキアズマ形成に影響し不分離を起こす染色体の頻度が増加すると推測された。

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

1年目は実験系の確立に、2年目は実際の変異蛋白の挙動の観察にあてる計画を立てていたが、予定通り、2年間で卵巣の器官培養による実験系の確立、患者の遺伝子変異による変異型蛋白の作用が観察できた。

今後の研究の推進方策

異数性を繰り返す習慣流産患者での本遺伝子の変異は頻度が高くないことがわかった。順次、他の減数分裂特異的遺伝子の変異スクリーニングや、エクソーム解析をおこない、新たな習慣流産の原因遺伝子を同定し、習慣流産の発生メカニズムに迫る予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Two sequential cleavage reactions on cruciform DNA structures cause palindrome-mediated chromosomal translocations (2013)
  • 著者名/発表者名: Inagaki H, Ohye T, Kogo H, Tsutsumi M, Kato T, Tong M, Emanuel BS, Kurahashi H
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 4 ページ: 1592
  • DOI: 10.1038/ncomms2595
  • 査読あり
• [雑誌論文] MTA3 regulates CGB5 and Snail genes in trophoblast (2013)
  • 著者名/発表者名: Chen Y, Miyazaki J, Nishizawa H, Kurahashi H, Leach R, Wang K
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: (In press)
  • DOI: pii:S0006-291X(13)00412-9.10.1016/j.bbrc.2013.02.102.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Acute eosinophilic pneumonia occurring in a dedicator of cytokinesis 8 (DOCK8) deficient patient (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsuge I, Ito K, Ohye T, Kando N, Kondo Y, Nakajima Y, Inuo C, Kurahashi H, Urisu A
  • 雑誌名: Pediatric Pulmonology 巻: (In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] HORMAD1-dependent checkpoint/surveillance mechanism eliminates asynaptic oocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Kogo H, T sutsumi M, Ohye T, Inagaki H, Abe T, Kurahashi H
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 17 ページ: 439-454
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2012.01600.x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] HORMAD2 is essential for synapsis surveillance during meiotic prophase via the recruitment of ATR activity (2012)
  • 著者名/発表者名: Kogo H, Tsutsumi M, Ohye T, Inagaki H, Kiyonari H, Kurahashi H
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 17 ページ: 897-912
  • DOI: 10.1111/gtc.12005.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Screening of genes involved in chromosome segregation during meiosis I : in vitro gene transfer to mouse fetal oocytes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi M, Kowa-Sugiyama H, Bolor H, Kogo H, Inagaki H, Ohye T, Yamada K, Taniguchi-Ikeda M, Toda T, Kurahashi H
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 57 ページ: 515-522
  • DOI: 10.1038/jhg.2012.61.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of complex gross chromosomal rearrangements : A commentary on Concomitant microduplications of MECP2 and ATRX in male patients with severe mental retardation (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurahashi H, Ohye T, Inagaki H, Kogo H, Tsutsumi M
  • 雑誌名: J Hum Genet 巻: 57 ページ: 81-83
  • DOI: 10.1038/jhg.2011.143
• [雑誌論文] Molecular basis of maternal age-related increase in oocyte aneuploidy (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurahashi H, Tsutsumi M, Nishiyama S, Kogo H, Inagaki H, Ohye T
  • 雑誌名: Congenit Anom (Kyoto) 巻: 52 ページ: 8-15
  • DOI: 10.1111/j.1741-4520.2011.00350.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Failure of homologous synapsis and sex-specific reproduction problems (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurahashi H, Kogo H, Tsutsumi M, Inagaki H, Ohye T
  • 雑誌名: Front Genet 巻: 3 ページ: 112
  • DOI: 10.3389/fgen.2012.00112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromosomal translocations and palindromic AT-rich repeats (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Kurahashi H, Emanuel BS
  • 雑誌名: Curr Opin Genet Dev 巻: 22 ページ: 221-228
  • DOI: 10.1016/j.gde.2012.02.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upregulation of HtrA4 in the placentas of patients with severe pre-eclampsia (2012)
  • 著者名/発表者名: Inagaki A, Nishizawa H, Ota S, Suzuki M, Inuzuka H, Miyamura H, Sekiya T, Kurahashi H, Udagawa Y
  • 雑誌名: Placenta 巻: 33 ページ: 919-926
  • DOI: 10.1016/j.placenta.2012.08.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serum neutrophil gelatinase-associated lipocalin during the early postoperative period predicts the recovery of graft function after kidney transplantation from donors after cardiac death (2012)
  • 著者名/発表者名: Kusaka M, Iwamatsu F, Kuroyanagi Y, Nakaya M, Ichino M, Marubashi S, Nagano H, Shiroki R, Kurahashi H, Hoshinaga K
  • 雑誌名: J Urol 巻: 187 ページ: 2261-2267
  • DOI: 10.1016/j.juro.2012.01.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Functional variation in the hypocretin neuropeptide precursor gene may be associated with obstructive sleep apnea syndrome in Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Ahmed WA, Tsutsumi M, Nakata S, Mori T, Nishimura Y, Fujisawa T, Kato I, Nakashima M, Kurahashi H, Suzuki K
  • 雑誌名: Laryngoscope 巻: 122 ページ: 925-929
  • DOI: 10.1002/lary.23179
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global gene expression profiling in PPAR-γ agonist-treated kidneys in an orthologous rat model of human autosomal recessive polycystic kidney disease (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara D, Kugita M, Yamaguchi T, Aukema HM, Kurahashi H, Morita M, Hiki Y, Calvet JP, Wallace DP, Toyohara T, Abe T, Nagao S
  • 雑誌名: PPAR Research ページ: 695898
  • DOI: 10.1155/2012/695898
  • 査読あり
• [学会発表] Pathogenic exon-trapping by SVA retrotransposon and rescue in Faukuyama muscular dystrophy (2012)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi M, Kobayashi K, Kanagawa M, Yu CC, Oda T, Kuga A, Kurahashi H, Akmen HO, DiMauro S, Yokota T, Takeda S, Toda T
  • 学会等名: ASHG 2012, annual meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 20121106-20121110
• [学会発表] Polymorphisms in the ANXA5gene promoter in Japanese women with preeclampsia (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyamura H, Nishizavva H, Ota S, Suzuki M, Inagaki A, Egusa H, Nishiyama S, Kurahashi H, Udagawa Y
  • 学会等名: The XX FIGO World Congress
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 20121007-20121012
• [学会発表] Polymorphisms in the ANXA5gene promoter in Japanese women with Pre-eclampsia (2012)
  • 著者名/発表者名: Kurahashi H, Miyamura H, Nishizawa H, Ota S, Suzuki M, Inagaki A, Egusa H, Nishiyama S, Udagawa Y
  • 学会等名: European Society of Human Genetics Conference 2012
  • 発表場所: Nurnberg, Germany
  • 年月日: 20120623-20120626
• [学会発表] Mechanism of recurrent translocation t(11; 22) initiated by cruciform conformation of palindromes (2012)
  • 著者名/発表者名: Inagaki H, Ohye T, Kogo H, Tsutsumi M, Kurahashi H
  • 学会等名: FASEB SRC : "Dynamic DNA structures in biology"
  • 発表場所: Saxtons River, USA
  • 年月日: 20120617-20120622
• [備考] 藤田保健衛生大学・総合医科学研究所
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/ICMS/
• [備考] 分子遺伝学研究部門
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/~genome/mg/