食品成分によるX型ACTN3遺伝子リードスルー翻訳の可能性

ACTN3遺伝子は速筋線維のα-アクチニン3タンパク質をコードする。ACTN3にはR型とX型の遺伝子多型が存在する。X型ACTN3のmRNAは、異所性の翻訳終止コドン（PTC）で翻訳が停止し分解されるため、X型のみ有するXX型のヒトではα-アクチニン3が発現しない。様々な人種でXX型は、スポーツとくに走る競技で不利になると考えられている。本研究では、食品成分を用いたリードスルー翻訳（PTCの読み飛ばし翻訳）の効果によってX型ACTN3遺伝子からα-アクチニン3タンパク質が発現する可能性について明らかにする。実験には、①リードスルー翻訳レポーター遺伝子（ルシフェラーゼ遺伝子にPTCを導入したもので、リードスルー翻訳が起こると全長ルシフェラーゼが発現し活性を示す）の発現プラスミド、および、②外来性にヒトX型ACTN3遺伝子を発現させるためのプラスミドを使用した。これらを培養細胞に導入し、食品成分であるポリアミン（spermine，spermidine）を培養液に添加した。結果、①を導入した細胞では、spermineあるいはspermidineの存在下でルシフェラーゼ活性の上昇がみられたが、その程度は大きいものではなかった。②を導入した細胞の抽出物を用いて、外来性のα-アクチニン3タンパク質の発現をウエスタンブロット法で解析したところ、ポリアミンのリードスルー効果による全長のα-アクチニン3タンパク質の発現は検出されなかった。

ACTN3遺伝子は速筋線維のα-アクチニン3タンパク質をコードする。ACTN3にはR型とX型の遺伝子多型が存在する。X型ACTN3のmRNAは、異所性の翻訳終止コドン（PTC）で翻訳が停止し分解されるため、X型のみ有するXX型のヒトではα-アクチニン3が発現しない。様々な人種でXX型は、スポーツとくに走る競技で不利になると考えられている。本研究では、食品成分を用いたリードスルー翻訳（PTCの読み飛ばし翻訳）の効果によってX型ACTN3遺伝子からα-アクチニン3タンパク質が発現する可能性について明らかにする。実験には、①リードスルー翻訳レポーター遺伝子（ルシフェラーゼ遺伝子にPTCを導入したもので、リードスルー翻訳が起こると全長ルシフェラーゼが発現し活性を示す）の発現プラスミド、および、②外来性にヒトX型ACTN3遺伝子を発現させるためのプラスミドを使用した。これらを培養細胞に導入し、食品成分であるポリアミン（spermine，spermidine）を培養液に添加した。結果、①を導入した細胞では、spermineあるいはspermidineの存在下でルシフェラーゼ活性の上昇がみられたが、その程度は大きいものではなかった。②を導入した細胞の抽出物を用いて、外来性のα-アクチニン3タンパク質の発現をウエスタンブロット法で解析したところ、ポリアミンのリードスルー効果による全長のα-アクチニン3タンパク質の発現は検出されなかった。