細胞内小器官ペルオキシソームの形成および機能発現分子機構の解析

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ペルオキシソーム形成機構の全体像を明らかにするため、それに関わる因子の同定を目指して研究を行った。そこでまずペルオキシソーム欠損症の中でも最も患者数の多い相補性群として知られるE群の相補遺伝子として、PEX1をCHO細胞を用いてヒトcDNA発現ライブラリーから機能相補クローニング法に従って同定した。このcDNAは全長約4200bpから成り、そのコード領域は1283アミノ酸から成る蛋白質をコードしていた。PEX1の推定アミノ酸配列中には2カ所ずつのウォーカーモチーフAおよびB、そしてAAA蛋白質において高い相同性を持つ領域SRHを含んでおり、PEX1はAAA蛋白質ファミリーに属していることを示した。PEX1はE群(米国I群)に属するヒト患者由来の繊維芽細胞そしてペルオキシソーム欠損性CHO細胞における相補遺伝子であることを形態学的にだけでなく生化学的にも明らかにした。またE群の繊維芽細胞のひとつであるPBDE-04においては664番目のLeuがProにミスセンス変異したもの、そして634番目のGlyから69番目のHiSが欠失した変異が存在し、これらの変異がペルオキシソーム欠損症の原因となっていることを明らかにした。そしてE群に属する繊維芽細胞の中で、30℃でペルオキシソーム形成が回復するという温度感受性を示す細胞があることを岐阜大(医)のグループが見いだすと同時に、本課題研究の申請者らが843番目のGlyがAspへ変異することで温度感受性の原因となっていることを形態学的および生化学的に明らかにした。このPEX1温度感受性変異は患者の臨床症状において軽症型を与えるという非常に興味深いかつ重要な知見も見いだした。さらにPEX1遺伝子産物であるPex1pはPex6pと複合体を形成していることを見いだし、この複合体形成がペルオキシソームの形成におけるPex1pの機能に重要な役割を果たしていることを示唆した。