COL4A5遺伝子におけるNon-Glyミスセンス変異の病態発症機序解明

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自件例と既報の疾患データベースであるHuman Gene Mutation Database(HGMD)に登録されている変異から、COL4A5遺伝子のCollagenousドメイン内に存在するnon-Gly変異を計43変異抽出し、その中から病的変異として信頼性の高い21変異を対象変異として解析を行った。まず、対象変異に対して、自件例では患者血液から抽出したゲノムDNAを用いて、HGMDに登録されている変異はMutagenesisにより対象変異をコントロール検体に導入し、それぞれをminigene constructを用いて解析を行った。結果、21変異中、9変異でスプライシング異常が発症機序に関与していることを明らかにした。次に、スプライシング異常が否定的な変異の特徴を確認した所、12変異中、6変異はProline(Pro)のミスセンス変異であり、全てがY位に位置していた。Collagenousドメインでは、Gly-X-Y(X, Yは何らかのアミノ酸)とGlyが規則正しく3つ毎に規則正しく繰り返し位置し、Y位にProが位置する場合は、翻訳後修飾によりProがHydroxyproline(Hyp)に置換され、Collagen蛋白の安定性に寄与していると報告されている。そのため、三次元構造解析を行いHypの機能を評価した。結果、ProはHypに翻訳後修飾されることで、Collagen分子の安定性に寄与していることを確認した。続いて、Y位に位置するProが置換されたミスセンス変異でも三次元構造解析を行ったが、3つの変異では安定性に異常をきたしたが、1つの変異では安定性に影響を認めなかった。その他、2変異がCollagenousドメインでGlycin(Gly)が規則正しく3塩基毎に繰り返さないinterrupted domain内の変異であった。