2004 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリア内蛋白質複合体形成異常による鉄芽球性貧血発症機序の解明
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15590266
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
古山 和道 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (80280874)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
張替 秀郎 東北大学, 病院・講師 (50302146)
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| Keywords | アミノレブリン酸合成酵素 / スクシニルCoA合成酵素 / 遺伝性鉄芽球性貧血 / RNA干渉法 |
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| Research Abstract |
スクシニルCoA合成酵素βサブユニット(SCS-βA)は、クエン酸回路の一部を担う酵素で、細胞内におけるエネルギー産生に重要な役割を果たしている。研究代表者らは、このSCS-βAが赤芽球中でヘム合成の初発反応を触媒する赤血球型アミノレブリン酸合成酵素(ALAS-E)と結合することを見いだし報告した。スクシニルCoAはALAS-Eの基質の一つであるので、この結合は効率のよい基質の供給に役立つものと考えられた。また、SCS-βAは鉄芽球性貧血の原因と考えられるALAS-E変異のうち、特定の変異酵素とは結合しないことを見いだし報告した。これらのことから、SCS-βAとALAS-Eの結合の異常が鉄芽球性貧血発症の原因となるものと考えられる。本研究では、このSCS-βAのヘモグロビン合成における役割を明らかにするため、RNA干渉法(RNAi)によりSCS-βA遺伝子の発現を特異的に抑制することを試みた。まず、もっとも抑制効果が強いsiRNAを赤芽球系培養細胞株であるYN1細胞に一時的に導入することを試みたが、赤芽球系培養細胞株では一時的な遺伝子の導入が非常に困難であることが判明したため、恒常的に細胞内でshort hairpin RNA(shRNA)を発現させるベクターを構築し、それを赤芽球系細胞株に導入してshRNAを発現させたところ、SCS-βA mRNA発現が著明に低下することを確認した。その後、その表現型を解析した結果、SCS-βA mRNA発現を低下させた赤芽球系細胞においては、ヘモグロビンの合成が低下する傾向が認められた。これらの実験により、SCS-βAは赤芽球系細胞におけるヘム合成に重要な役割を果たしていることが推察され、SCS-βAとALAS-Eのミトコンドリア内での結合の消失が鉄芽球性貧血発症の原因となりうるものと考えられた。
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