神経変性疾患の危険因子としてのミトコンドリア遺伝子変異の解明と変異蓄積機序

阐明线粒体基因突变作为神经退行性疾病的危险因素以及突变积累的机制

• 批准号: 07264218
• 负责人: 田中 雅嗣
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07264218/
• 关键词: ミトコンドリア遺伝子; ミトコンドリア脳筋症; パーキンソン病; 塩基配列の多様性; 体細胞変異

目的:体細胞におけるミトコンドリア遺伝子点変異蓄積とその病態への関与を明らかにするために、ミトコンドリア脳筋症患者の骨格筋およびパーキンソン病患者の脳組織のミトコンドリアDNA(mtDNA)をクローン化し、クローン間の塩基配列の多様性を検討した。方法:ミトコンドリア脳筋症患者(24歳、女性、3243A→G塩基転位を伴う)の骨格筋からDNAを抽出し、Taq DNA polymeraseを用いてmtDNA断片(347bp)を増幅した。これをTA cloning vectorに挿入し、60クローンを単離し、その塩基配列をシークエンス反応ロボットおよび蛍光DNAシークエンサーを用いて決定した。同様に、コントロール(30歳、女性)の骨格筋および正常胎盤からmtDNA断片を増幅し、それぞれ60クローンの塩基配列を決定した。結果:ミトコンドリア脳筋症患者の骨格筋では、60クローン中10個のクローンに点変異が検出された。3種のアミノ酸置換を伴わない変異が7個のクローンに観察された。さらに、アミノ酸置換(C→T:Ala→Val)を伴う変異が1個のクローンに観察されたたのみならず、終止コドンを生じる変異(T→G:Tyr→Stop)が2個のクローンにおいて検出された。コントロールの骨格筋では塩基置換は分析した60クローンには検出されなかった。正常胎盤ではアミノ酸置換を伴う変異(A→G:Thr→Ala)が60クローン中2個のクローンに観察された。ミトコンドリア脳筋症における変異の頻度(10個/60クローン)は、コントロール骨格筋(0/60,p<0.001)および正常胎盤(2/60,p<0.05)における頻度よりも統計学的に優位に高かった。考察:ミトコンドリア脳筋症における変異の頻度(10個/20,820 bp)によれば、16,569 bpのmtDNAは平均8個の変異を含む。そのうち3分の1がミトコンドリア機能に影響を及ぼす変異であると仮定すると、それぞれのmtDNA分子は2-3個の有害な変異を有すると推定された。同様の手法を用いてパーキンソン病患者3例(180クローン)とコントロール5例(100クローン)の線条体のmtDNAについて塩基配列を解析中である。

Objective: To investigate the genetic diversity of mitochondrial DNA(mtDNA) in somatic cells, the relationship between the accumulation of mitochondrial DNA in somatic cells and the development of somatic diseases. Methods: The mtDNA fragment (347bp) was amplified in 24-year-old female patients (3243A→G) by Taq DNA polymerase. The TA cloning vector is inserted, 60 minutes apart, and the DNA sequence is determined. In the same way, the distribution of mtDNA fragments in female placenta (30 years old) and normal placenta was determined. Results: 10 of the 60 cases of skeletal muscle disorder were found to be abnormal. Three kinds of acid substitutions were observed. In addition, the acid substitution (C→T:Ala→Val) is accompanied by a difference of 1 and 2. The acid substitution (T→G:Tyr→Stop) is accompanied by a difference of 1 and 2. The analysis of base substitution is based on the analysis of base substitution. The normal placenta is divided into two groups: A→G:Thr→Ala. The frequency of abnormal placenta (10/60) was higher than that of normal placenta (0/60, p <0.001). The frequency of mtDNA variation (10/20,820 bp) and mtDNA variation (8/16,569 bp) were investigated. 1 -3 of the mtDNA molecules are presumed to have harmful effects on the function of the gene. The mtDNA sequence of the same strand was analyzed in 3 patients (180 cases) and 5 patients (100 cases).

项目成果

Tanaka M,et al.: "Mitochondrial DNA mutations in cardiomyopathy : Combination of replacements yielding cysneine residues and tRNA mutations" Muscle Nerve. Suppl3. S165-S169 (1995)

Tanaka M 等人：“心肌病中的线粒体 DNA 突变：产生胱氨酸残基和 tRNA 突变的替代组合”肌肉神经。

Ozawa T, et al: "Mitochondrial DNA mutations and survival rate" Lancet. 345. 189- (1995)

Ozawa T 等人：“线粒体 DNA 突变和存活率”《柳叶刀》。

Mizuno Y,et al.: "Role of mitochondria in the etiology and paathogenesis of Parkinson's disease" Biochim Biophys Acta. 1271. 265-274 (1995)

Mizuno Y 等人：“线粒体在帕金森病的病因学和发病机制中的作用”Biochim Biophys Acta。

Tanaka M,et al.: "Automated sequencing of mitochondrial DNA" Academic Press.Orlando,FL., 723-729 (1995)

Tanaka M,et al.：“线粒体 DNA 的自动测序”Academic Press.Orlando,FL., 723-729 (1995)

Kishimoto M,et al.: "Mitochondrial mutation in diabetic patient with gastrointestinal symptoms" Lancet. 345. 452 (1995)

Kishimoto M,et al.：“糖尿病患者胃肠道症状的线粒体突变”柳叶刀。