ミトコンドリア電子伝達系酵素欠損症における遺伝子の発現とその異常

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62570128
• Research Institution: Faculty of Medicine, University of Nagoya
• Principal Investigator: 田中 雅嗣 名古屋大学, 医学部, 助手 (60155166)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小澤 高将 名古屋大学, 医学部, 教授 (80022771) ; 錦見 盛光 名古屋大学, 医学部, 助教授 (20022816)
• Keywords: ミトコンドリアDNA / 電子伝達系酵素欠損症 / 母系遺伝 / ミオパチー複合体Iサブユニット欠損 / ミトコンドリア脳筋症 / 肥大型心筋症 / チトクロムcオキシダーゼ欠損症 / KearnsーSayre症候群

Research Abstract

ミトコンドリアのエネルギー産生系は核DNAとミトコンドリアDNAにより遺伝的に二重支配を受けている。電子伝達系酵素欠損症における遺伝子の発現とその異常を解明するために、研究代表者らは酵素サブユニットの免疫化学的分析、ミトコンドリアDNAの分子遺伝学的解析などの多面的アプローチにより次のような研究成果を挙げた。1)電子伝達系複合体欠損症における分子構築異常の解析:骨格筋に限局した複合体IV欠損症の患者で、複合体IVのサブユニットのうちミトコンドリアDNAでコードされたサブユニット2が特異的に欠損していること、同時に複合体Iおよび複合体IIIのサブユニットが減少していることを明らかにした。また、MELASと呼ばれる脳卒中様発作を特微とする脳筋症の原因が複合体Iのサブユニットの欠損にあることを明確にした。またEPRスペクトルによる解析によっても、複合体Iの鉄ーイオウクラスターの不均等な減少を明らかにした。これらの実験事実から、ミトコンドリアDNAの異常が原因となって複合体のサブユニット異常・分子構築異常が生じているものと推定された。2)ミトコンドリア複合体I欠損症が肥大型心筋症の病因となることの発見:研究代表者らは肥大型心筋症により死亡した患者においてミトコンドリア電子伝達系複合体Iのサブユニット欠損を見出した。3)ミトコンドリア遺伝子異常の母系遺伝の実証:研究代表者らは、KearnsーSayre症候群の原因がミトコンドリアDNAの欠失の母系遺伝によることを証明した。すなわち本症候群の不全型である慢性進行性外眼筋麻痺の母娘例において、ミトコンドリア遺伝子の欠失が母親から娘に遺伝し、それが本症候群の原因となっていることを、世界で初めて明らかにした。このように、ミトコンドリア遺伝子の変異が様々な疾患の病因となっていることが明らかになった。そこで、最近開発されたPCR法を利用し、ミトコンドリアDNA変異の解析を進めている。

Research Products

• [Publications] T.Ichiki: Ann.Neurol.23. 287-294 (1988)
• [Publications] M.Nishikimi: Biochem.Int.16. 655-660 (1988)
• [Publications] T.Koshizaka: J.Biol.Chem.263. 1619-1621 (1988)
• [Publications] M.Nishikimi: Nucleic Acids Res.16. 3577 (1988)
• [Publications] T.Ozawa: Biochem.Biophys.Res.Commun.154. 1240-1247 (1988)
• [Publications] K.Kita: Biophys.Biochem.Acta. 935. 130-140 (1988)
• [Publications] H.Mizusawa: J.Neurolog.Sci.86. 171-184 (1988)
• [Publications] M.Tanaka: Pediatric Research. 24. 447-454 (1988)
• [Publications] H.Suzuki: Biochem.Biophys.Res.Commun.156. 987-994 (1988)
• [Publications] M.Nishikimi: Biochem.Biophys.Res.Common.157. 914-920 (1988)
• [Publications] K.Seki: Acta Nauropathol. (1988)
• [Publications] H.Suzuki: J.Biol.Chem.264. 1368-1374 (1989)
• [Publications] T.Ichiki: Pediatr.Res.25(2). 189-194 (1989)
• [Publications] M.Nishikimi: Biochem.Biophys.Res.Commun.(accept).
• [Publications] A.W.Linnane: Lancet.
• [Publications] Y.Hosokawa: J.Biol.Chem.
• [Publications] 小澤高将: 蛋白質核酸酵素. 33(5). 824-827 (1988)
• [Publications] 田中雅嗣: 代謝病ハイライト 代謝(臨時増刊号). 251. 43-48 (1988)
• [Publications] 田中雅嗣: 現代医学.
• [Publications] 小澤高将: 小児医学 ミトコンドリア病. 21. 879-908 (1988)
• [Publications] 小澤高将: Clinical Neutroscience 分子生物学からみた筋疾患. 7. 90-93 (1989)
• [Publications] 小澤高将: 目で見るページ 代謝. 26(1). (1989)
• [Publications] 田中雅嗣: 臨床検査. 33. 211-212 (1989)
• [Publications] H.Suzuki: "An Ubuiquinone-Binding Protein,a Costituent of Iron-Sulfur Fragment Isolated from Mitochondrial NADH-Ubiquinone Reductase(ComplexI)and Bioenergetics" Advance in Membrane Biochemistry, 121-128 (1988)
• [Publications] 小澤高将: "心臓代謝実験法「ミトコンドリアの分離法」" 医歯薬出版, 86-91 (1988)
• [Publications] 小澤高将: "心臓代謝実験法「ミトコンドリアのRCI,P:O 比測定法」" 医歯薬出版, 260-263 (1988)
• [Publications] 小澤高将: "内科MOOK「ミオパチーミトコンドリア電子伝達系のサブユニット欠損」"