顎骨骨幹異形成症の原因遺伝子の同定と機能解析

顎骨骨幹異形成症(Gnathodiaphyseal Dysplasia:以下GDDと略す)は、四肢の易骨折性、長管骨の骨幹部皮質の肥厚、顎骨セメント質形成病変を特徴とする骨系統疾患である。このGDDの解明を目的として、日本人GDD家系を対象として、ゲノムワイドなマイクロサテライトマーカー連鎖解析を行い、11番染色体短腕の8.7cMの領域にこの原因遺伝子が存在することを報告しているが、本研究においては、平成16年度に、候補領域内に存在するGDD原因遺伝子を同定し報告することができた。本遺伝子は22個のエキソンからなり、913個のアミノ酸をコードする新規遺伝子であった。シークエンス検索とPCR-SSCPの結果、罹患者特異的に変異バンドを認めエキソン11にミスセンスを同定した。さらに、アフリカ系アメリカ人家系においても同じ遺伝子の同じ部位に変異を認めた。すなわち、GDDの原因遺伝子の同定に成功した。平成17年度は、この新規遺伝子の機能をさらに解析する目的で、マウスの遺伝子のクローニングとその検討を行ない報告した。その結果、マウスの本遺伝子には、少なくとも10種類のスプライシングバリアントが存在し、臓器による発現の差が見られること、成人マウスにおいては、骨格筋、骨組織、心臓などで高い発現を示すことが明らかになった。さらに、リコンビナント蛋白質を作成しこれを抗原として特異的な抗体を得た。この抗体を用いて本遺伝子産物の細胞内局在の詳細な検討を行った。また、骨あるいは筋細胞に分化する培養細胞を用いた検討の結果、筋芽細胞分化に伴って発現が上昇すること、さらにマウス胚における遺伝子発現をISHで検討の結果segmentと関連して発現し、胎生の進行に伴って硬節から筋節に発現がシフトするこれまでに報告のない挙動を示すこと、などを明らかにしている。

顎骨骨幹異形成症(Gnathodiaphyseal Dysplasia:以下GDDと略す)は、四肢の易骨折性、長管骨の骨幹部皮質の肥厚、顎骨セメント質形成病変を特徴とする骨系統疾患である。このGDDの解明を目的として、日本人GDD家系を対象として、ゲノムワイドなマイクロサテライトマーカー連鎖解析を行い、11番染色体短腕の8.7cMの領域にこの原因遺伝子が存在することを報告しているが、本研究においては、平成16年度に、候補領域内に存在するGDD原因遺伝子を同定し報告することができた。本遺伝子は22個のエキソンからなり、913個のアミノ酸をコードする新規遺伝子であった。シークエンス検索とPCR-SSCPの結果、罹患者特異的に変異バンドを認めエキソン11にミスセンスを同定した。さらに、アフリカ系アメリカ人家系においても同じ遺伝子の同じ部位に変異を認めた。すなわち、GDDの原因遺伝子の同定に成功した。平成17年度は、この新規遺伝子の機能をさらに解析する目的で、マウスの遺伝子のクローニングとその検討を行ない報告した。その結果、マウスの本遺伝子には、少なくとも10種類のスプライシングバリアントが存在し、臓器による発現の差が見られること、成人マウスにおいては、骨格筋、骨組織、心臓などで高い発現を示すことが明らかになった。さらに、リコンビナント蛋白質を作成しこれを抗原として特異的な抗体を得た。この抗体を用いて本遺伝子産物の細胞内局在の詳細な検討を行った。また、骨あるいは筋細胞に分化する培養細胞を用いた検討の結果、筋芽細胞分化に伴って発現が上昇すること、さらにマウス胚における遺伝子発現をISHで検討の結果segmentと関連して発現し、胎生の進行に伴って硬節から筋節に発現がシフトするこれまでに報告のない挙動を示すこと、などを明らかにしている。