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大野, 博司 ; Ohno, Hiroshi
概要:
金沢大学医薬保健研究域医学系<br />てんかんは反復するけいれん発作を特徴とし、全人口の1%以上もが発症する、頻度の高い神経疾患である。その半数近くに遺伝的背景が想定されているが、現在までに同定された原因遺伝子は20に満たず、そのほとんど
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はイオンチャネルや神経伝達物質の受容体という、直接神経伝達に拘わる分子群であった。申請者らは、神経細胞特異的に発現し、シナプス小胞の形成および、シナプス小胞蛋白質のシナプス小胞への局在を制御するAP-3B複合体のサブユニットのひとつであるμ3Bの遺伝子欠損マウスの樹立・解析したところ、このマウスではシナプス小胞の構造や機能が異常になり、抑制性の神経伝達物質であるGABAの放出が傷害され、相対的に神経興奮性が増大して神経伝達が過剰になり、結果としててんかん発作を起こすこと、すなわちμ3Bの遺伝子変異がマウスにおいててんかん発作の原因となることを突き止めた。そこで本研究では、人においてもμ3Bがてんかんの原因遺伝子となっている可能性を、ゲノム遺伝子の塩基配列解析により検討した。192人のてんかん患者白血球から精製したDNAを用いて、μ3Bのゲノム塩基配列を調べた結果、ミスセンス変異およびナンセンス変異は見つからなかった。しかしながら、μ3Bゲノム遺伝子配列中に21個のSNPが発見され、そのうち18個は新規のSNPであった。21個のSNPの内、非翻訳領域に存在するものが15個(5'端は4個、3'端は11個)、イントロンの中に存在するものが6個であった。これらのSNPの機能は不明である。今後さらに解析症例数を増やして検討を続けてゆく予定である。<br />研究課題/領域番号:15650064, 研究期間(年度):2003 – 2004<br />出典：「ヒトてんかん責任遺伝子としてのμ3B遺伝子変異の検索」研究成果報告書 課題番号15650064（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-15650064/)を加工して作成
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大野, 博司 ; Ohno, Hiroshi
概要:
金沢大学がん研究所<br />ゴルジ体以降の分泌系およびエンドサイトーシス経路における膜蛋白質の選別輸送には一般に、輸送される膜蛋白質の細胞質領域に存在する、特定のアミノ酸配列からなる輸送シグナルを必要とする。輸送シグナルのひとつ、チロシン
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シグナルは、クラスリン輸送小胞の被覆成分であるAP複合体のμ鎖と結合することにより、膜蛋白質の小胞内への選択的取り込みに寄与する。AP複合体は分子ファミリーを形成しており、また、チロシンシグナルも、エンドサイトーシスをはじめ複数の蛋白質選別輸送に関与する。したがって、それぞれのAP複合体が異なるチロシンシグナルのサブセットと結合することにより、このような輸送の多様性を生み出していると考えられた。そこでyeast2-hybrid法を用い、広範に発現する4種のμ鎖と結合するチロシンシグナルの配列を調べた。その結果、それぞれのμ鎖は異なるチロシンシグナルサブセットと高親和性に結合することが明かとなった。このことから、チロシンシグナルおよびAP複合体の多様性と結合特異性が、膜蛋白質の選別輸送を制御していると考えられる。また我々は、新たなμ鎖ホモログで既知のμ鎖のひとつμ1Aと高い相同性を持つμ1Bを単離した。μ1Bは広く発現するμ1Aと異なり、上皮細胞特異的に発現していた。上皮細胞の細胞膜はtight junctionにより先端面と側基底面に隔てられており、それぞれの細胞膜への膜蛋白質の選別輸送は厳密に制御されている。我々は遺伝子導入の実験から、μ1Bが側基底面細胞膜への膜蛋白質の選別輸送を制御していることを明らかにした。<br />Selective sorting of membrane proteins in the post-Golgi secretory and endocytic pathways are largely regulated by sorting signals encoded within the cytoplasmic tails of sorted proteins. One of the sorting signals, the tyrosine-based sorting signal, works for selective intake of the sorted molecules into the clathrin-coated vesicles (CCV), by interacting with the μ subunits of AP complexes, a coat component of the CCV. AP complexes consist a protein family, and the tyrosine-based sorting signals are known to be involved in many intracellular sorting pathways including endocytosis and basolateral sorting. This raised the possibility that each μ chain specifically recognizes a subset of the tyrosine-based sorting signals to produce specificity and diversity of the sorting. We utilized a yeast 2-hybrid assay to show this is the case.We cloned a new μ homologue, μ1B, which is highly homologous to one of the ubiquitously expressed μ chains, μ1A. In contrast to μ1A, however, the expression of μ1B is restricted to epithelial cells. Plasma membrane of epithelial cells are physically divided into two domains, apical and basolateral, and membrane proteins are sorted selectively to these two domains. By reconstituting the expression of μ1B into an epithelial cell line lacking the μ1B expression, we were able to show that μ1B is involved in the selective sorting of membrane proteins to the basolateral plasma membrane in epithelial cells.<br />研究課題/領域番号:10480155, 研究期間(年度):1998 – 1999<br />出典：「輸送小胞を介する選択的細胞内蛋白質輸送の制御機構」研究成果報告書 課題番号10480155（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-10480155/104801551999kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
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