筋ジストロフィーの中枢神経障害:ジストロフィン複合体と相互作用する分子の解明

肌营养不良症中的中枢神经系统疾病：阐明与肌营养不良蛋白复合物相互作用的分子

• 批准号: 14657158
• 负责人: 武田 伸一
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: National Center of Neurology and Psychiatry
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657158/
• 关键词: α1-syntrophin; ジストロフィン; mdx mice; DMD; アクアポリン-4; 2-hybrid法; ABCA1; コレステロール輸送; 膜画分; Differential 2D-PAGE

Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)は、しばしば知的障害を見るが病理学的には特異的な異常はなく、その分子機構は明らかではない。ジストロフィン結合タンパク質の一つα1-syntrophinは中枢神経系に豊富に発現し、ジストロフィン欠損に伴い発現が低下するが、PDZドメインを介し膜の機能分子と相互作用をする可能性がある。本研究では第一にYeast Two-Hybrid Systemを用いα1-syntrophinと相互作用する機能分子の検索を行った。その過程で、baitとして用いた同分子のPDZドメインは、リポーターであるGAL4遺伝子に対し自己活性能を持つため、これを用いた検索が困難であることが明らかになった。そこで、中枢神経系でα1-syntrophinと複合体を作る水チャネルAquaporin-4のC端をbaitとし、1 x 10^6クローンに対し相互作用タンパク質を検索をした。得られた陽性コロニーを解析したところ、同分子はα-CateninやVinculinと高い相同性を持つα-Catulinに対し強い相互作用を示した。そこでα-Catulinに特異的な抗体を作製しその局在を調べたところ、同分子はユビキタスな発現パターンを示し、骨格筋においてはα1-syntrophinなどと共に形質膜に発現することが明らかになった。一方、京都大学に植田らは脳に発現し、コレステロールやリン脂質の輸送に関連したATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1)についてYeast Two-hybrid systemを用いて相互作用する分子について検討を進めたところ、同分子のC端がα1-syntrophinのPDZ domainと相互作用することが明らかになった。そこで、我々の研究グループと共同でマウスの脳からABCA1とα1-syntrophinが免疫学的に共沈することを確かめた。両者の相互作用が機能的にどのような意味を持つのか興味深い(J.B.C.2004 in press)。

Duchenne type muscle disorder (DMD) is a pathological disorder. The α1-syntrophin in the central nervous system is rich and poor, and the PDZ in the membrane is likely to interact with functional molecules. This study is the first study on the application of α1-syntrophin interaction in the Yeast Two-Hybrid System. The process, baits, and molecules of PDZ are difficult to implement. The α1-syntrophin complex in the central nervous system was found to interact with the C-terminal of Aquaporin-4. The results show that α-Catulin and α-Catulin interact strongly with each other. The α-Catulin specific antibody is produced in the same way as the α1-syntrophin. On the other hand, Kyoto University has developed a new type of lipid transport system called ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1), which is used to interact with molecules in the Yeast Two-hybrid system. The study of ABCA1 and α1-syntrophin in immunology The interaction between the two functions means that the interest is deep (J.B.C.2004 in press).

项目成果

Hosaka Y, Yokota T, Miyagoe-Suzuki Y, et al.: "α1-Syntrophin-deficient skeletal muscle exhibits hypertrophy and aberrant formation of neuro-muscular junctions during regeneration"J Cell Biol. 158. 1097-1107 (2002)

Hosaka Y、Yokota T、Miyagoe-Suzuki Y 等人：“α1-肌营养蛋白缺陷的骨骼肌在再生过程中表现出肥大和神经肌肉接头的异常形成”J Cell Biol. 158. 1097-1107 (2002)

Nishiyama A, Endo T, Takeda S, et al.: "Identification and characterization of ε-sarcoglycans in the central nervous system."Mol Brain Res. (in press). (2004)

Nishiyama A、Endo T、Takeda S 等人：“中枢神经系统中 ε-肌聚糖的鉴定和表征”。Mol Brain Res（出版中）。

Sakamoto M, Yuasa K, Yoshimura M, et al.: "Micro-dystrophin cDNA ameliorates dystrophic phenotypes when introduced into mdx mice as a transgene"Biochem Byophys Res Commu. 293(4). 1265-1272 (2002)

Sakamoto M、Yuasa K、Yoshimura M 等人：“当将微肌营养不良蛋白 cDNA 作为转基因导入 mdx 小鼠时，可改善营养不良表型”Biochem Byophys Res Commu。

Hirata A, Masuda S, Tamura T, et al.: "Expression profiling of cytokines and elated genes in regenerating skeletal muscle following cardiotoxin injection : a role for osteopontin."Am J Pathol. 163(1). 203-215 (2003)

Hirata A、Masuda S、Tamura T 等人：“注射心脏毒素后骨骼肌再生中细胞因子和相关基因的表达谱：骨桥蛋白的作用。”Am J Pathol。

Yamamoto K, Yoshida K, Miyagoe Y, et al.: "Quantitative evaluation of expression of iron-metabolism genes in ceruloplasmin-deficient mice"Biochim Biophys Acta. 1588. 195 (2002)

Yamamoto K、Yoshida K、Miyagoe Y 等人：“铜蓝蛋白缺陷小鼠中铁代谢基因表达的定量评估”Biochim Biophys Acta。