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劣性遺伝性脊髄小脳変性症の分子病態の解明

隐性脊髓小脑变性的分子发病机制的阐明

基本信息

批准号：
18023015
负责人：
西澤正豊
金额：
$ 4.35万
依托单位：
Niigata 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18023015/
关键词：
脊髄小脳変性症劣性遺伝アプラタキシン欠損症 1本鎖DNA損傷修復分子病態 nucleophosmin 運動失調症サクシン欠損症 aprataxin ataxia EAOH AOAl single strand DNA break DNA break repair DNA 3'block ARSACS

项目摘要

眼球運動失行と低アルブミン血症を伴う早期発症型失調症(ataxia-ocular motor apraxia type 1 /early-onset ataxia with ocular motor apraxia and hypoalbuminemia:AOA1/EAOH)は、わが国における劣性遺伝性脊髄小脳変性症の半数以上を占める重要な病型である。我々はこれまでに原因遺伝子産物アプラタキシンAPTXが1本鎖DNAの損傷修復機構に関与していることを明らかにしてきた。本研究はAPTXの生理機能を明らかにし、AOA1/EAOHにおける神経変性機序を解明することを目的とした。まずGFPと融合したAPTXを安定発現する細胞を樹立し、発現蛋白を共焦点レーザー顕微鏡にて観察すると、全長型APTXは核、特に核小体に強い局在を示した。核小体の中ではfibrillar center (FC) とgranularcomponent (GC)に局在した。全長型および既知の疾患関連変異体をCOS7細胞に一過性に発現させると、全ての変異体においてGCへの局在が著明に減少していた。次に、APTXの核小体局在を制御する蛋白質を同定するため、nucleophosmin (B23)、nucleolin、fibrillarin、PARP-1、XRCC1、topoisomerase I を、各々に特異的なsiRNAを用いてノックダウンし、APTXの核小体局在への影響を調べた。その結果、B23およびnucleolinをノックダウンした場合にAPTXのGC局在が減少することを明らかにした。このうちB23は全長型APTXによってのみ免疫沈降された。以上の結果より、APTXがGCに局在するためにはB23との結合が重要であるが、疾患変異体ではその結合活性が失われるため、核小体GCに局在し得なくなることが明らかになった。APTXの疾患変異体が核小体に局在できなくなることと、APTX蛋白の不安定性および蛋白量の減少との間には密接な関連が認められた。以上、本研究はわが国で最も頻度が高い劣性遺伝性運動失調症の分子病態の解明に取り組み、その分子病態の一端を明らかにしたものである。

Ocular motor apraxia type 1 /early-onset ataxia with ocular motor apraxia and hypoalbuminemia (AOA1/EAOH) accounts for more than half of all disorders. The DNA damage repair mechanism of this gene is related to the development of the gene products. This study aims to clarify the physiological function of APTX and the mechanism of AOA1/EAOH. The GFP fusion protein was detected by microscopical method. The nucleosomes are in the fibrous center (FC) and granular component (GC). The full-length variant is associated with known diseases, and the variant is transiently present in COS7 cells. In addition, APTX nucleosomes regulate the protein identity, nucleophosmin (B23), nucleolin, fibrillarin, PARP-1, XRCC1, topoisome I, and the effects of siRNAs specific to each gene on APTX nucleosomes. As a result, B23 and nucleolin are used to reduce APTX GC losses. B23 is a full-length APTX. The above results show that APTX and GC have different binding activities. APTX protein instability and protein quantity reduction are closely related to each other. In this study, the most frequent molecular pathologies of genetic ataxia were identified.