α1A-Caチャンネル遺伝子の変異による脳細胞変性の分子病態

α1A-Ca通道基因突变引起脑细胞变性的分子病理学

• 批准号: 15016038
• 负责人: 水澤 英洋
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15016038/
• 关键词: 脊髄小脳変性症; CAGリピート; SCA6; Caチャンネル; プルキンエ細胞; ノックインマウス; ES細胞; CACNA1A

目的および背景:脊髄小脳失調症6型(SCA6)は、多くの神経変性疾患の中でもその原因遺伝子機能が判明している数少ないものの一つであり病態解明に至る可能性が高く、進行性変性症の他発作性症候も呈するなど多彩な神経障害を来たしその機序の解明は科学的インパクトが大きい。またSCA6は本邦に多くニーズも大きい。我々は第19番染色体連鎖小脳失調症を同定、それがSCA6と同一であることやCAGリピート伸長の病的意義を明らかにし、SCA6のプルキンエ細胞質内封入体を発見、Caチャンネル機能の異常を初めて報告するなど一連の研究を続けている。本研究の目的は、培養細胞ならびに動物モデルを作製してα1A-Caチャンネル遺伝子(CACNA1A)の変異による脳細胞変性と機能障害の分子病態を解明することである。方法:まず、これまで用いていたHEK細胞にてSCA6遺伝子を導入し、細胞死を生じる条件を検索し、そのメカニズムを探る。また、変異lox配列をマウスcacna1aエクソン1に導入したES細胞を単離し、変異lox配列、CAGの異常伸長したヒトCACNA1Aの全長cDNA、およびハイグロイマイシン耐性遺伝子を組み込んだノックインベクターとCreリコンビナーゼの発現ベクターとを同時に導入し、マウスcana1aエクソン1にSCA6変異を持つヒトCACNA1AcDNAを挿入した。予想されるパターンでのcDNAの挿入はサザンハイブリダイゼーショシとPCR法により確認した。SCA6の変異CACNA1Aを有するES細胞を多数得て胚盤胞へ移植しSCA6のノックインマウスを得る。SCA6はリピート数が短いため重症度を上げるため通常のトランスジェニクマウスの作製も行う。結果と考察:HEK細胞にてSCA6遺伝子変異を導入してカスパーゼ依存性の細胞死を生じさせることに成功し、その時に変異蛋白が断片化していることを明らかにした。また、SCA6のノックインマウスを得ることに成功し、現在表現型の解析とともに導入遺伝子の発現効率向上の工夫を行っている。さらに、トランスジェニックマウスについても動物ができつつあり今後解析を推進する。

Objective Background: To identify the causes of multiple neurological disorders in spinal cord disorder type 6 (SCA6), and to identify the mechanisms of multiple neurological disorders. SCA6 is the most important part of this country. We identified and clarified the significance of SCA6 and CAG elongation in chromosome 19-linked microsatellite disorder, identified cytoplasmic inclusions in SCA6, and reported abnormalities in CaG gene function. The aim of this study was to investigate the molecular pathologies of cellular variability and dysfunction in the development of CACNA1A in cultured cells and animals. Methods: To explore the conditions for introducing SCA6 gene into HEK cells, for cell death and for cell regeneration. The full-length cDNA of CACNA 1A was isolated from ES cells, the allox alignment was changed, the CAG was abnormally elongated, and the resistant gene was introduced into ES cells simultaneously. To identify the cDNA fragments of the genome by PCR SCA6 and CACNA1A were found in most ES cells. SCA6 is a short list of activities. The results showed that HEK cells were successfully transformed into SCA6 cells. The analysis of the present phenotype and the improvement of the efficiency of the introduction of the gene have been carried out.さらに、トランスジェニックマウスについても动物ができつつあり今后解析を推进する。

项目成果

Mitoma H, et al.: "Dual impariment of GABAA- and GABAB-receptor-mediated synaptic responses by autoantibodies to glutamic acidic decarboxylase"J Neurol Sci. 208. 51-56 (2003)

Mitoma H 等人：“谷氨酸脱羧酶自身抗体对 GABAA 和 GABAB 受体介导的突触反应的双重损害”J Neurol Sci。

Mizusawa H et al.: "The Molecular Pathology of Dementia and Movement Disorders"Society of Neuropathology Press. 14 (2003)

Mizusawa H等：“痴呆和运动障碍的分子病理学”神经病理学会出版社。

Kubodera T, et al.: "Proteolytic cleavage and cellular toxicity of the human α 1A calcium channel in spinocerebellar ataxia type 6 (SCA6)."Neuroscience Letters. 341. 74-78 (2003)

Kubodera T 等人：“脊髓小脑共济失调 6 型 (SCA6) 中人 α 1A 钙通道的蛋白水解裂解和细胞毒性。”神经科学快报。 341. 74-78 (2003)

Li M, et al.: "Physical map and haplotype analysis of 16q-linked autosomal dominant cerebellar ataxia (ACDA) type III in Japan"J Hum Genet. 48. 111-113 (2003)

Li M 等人：“日本 16q 连锁常染色体显性小脑性共济失调 (ACDA) III 型的物理图谱和单倍型分析”J Hum Genet。

Yokota T: "Inhibition of intracellular hepatitis C virus replication by synthetic and vector-derived small interfering RNAs."EMBO Reports. 4(6). 602-608 (2003)

Yokota T：“通过合成和载体衍生的小干扰 RNA 抑制细胞内丙型肝炎病毒复制。”EMBO 报告。