ウイルソン病モデルラット(LECラット)に見られる銅トランスポーターの機能異常

在威尔逊病模型大鼠（LEC 大鼠）中观察到铜转运蛋白的功能异常

基本信息

批准号：
07276204
负责人：
杉山俊博
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Akita 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-07276204/
关键词：
ウィルソン病銅トランスポータ PタイプATPase LECラット遺伝子治療

项目摘要

近年、ヒトウィルソン病の原因遺伝子としてP-type ATPaseに属する、銅のトランスポーター蛋白をコードしているATP7B遺伝子が同定された。一方、ヒトウィルソン病と同様に肝臓内の銅異常蓄積を呈するLECラットにおいてもこの遺伝子の異常が見つかり、このラットが、ヒトウィルソン病の動物モデルでとして有用であることが明らかにされている。しかし、ATP7B遺伝子の異常が、銅代謝異常を引き起こしているという直接的な証拠は未だ示されておらず、また、この遺伝子産物である銅トランスポーターの細胞内での動態および機能も完全には明らかにされていない。そこで、まず、LECラットでは、銅の肝臓から血中への排出低下が見られることから、その障害部位を同定するために、肝細胞の細胞内分画を行った。この結果、ゴルジ装置において銅がセルロプラスミンに結合できず、銅を持たないセルロプラスミンが血中に分泌されることがわかった。次に、この銅トランスポーターの細胞内での局在を調べるために、ATP7B遺伝子を、リン酸カルシュウム法により培養細胞に導入した。一過性発現を見た場合、銅トランスポーターは、ゴルジ装置に局在していることが蛍光抗体法により明らかになった。以上のことより、ヒトウィルソン病の動物モデルであるLECラットでは、異常な銅トランスポーターがゴルジ装置にあるために、セルロプラスミンが銅を持たずに分泌され、銅が肝臓内に蓄積するものと考えられた。今後は、種々の変異を持ったATP7B遺伝子を細胞に導入し、銅トランスポーターの機能発現に必要な構造をより詳細に明らかにする。さらに、LECラットの肝臓にATP7B遺伝子をアデノウィルスを用いて導入し、ウィルソン病に対する遺伝子治療のモデルとする。

最近，编码属于P型ATP酶的铜转运蛋白的ATP7B基因被确定为人类威尔逊病的致病基因。另一方面，在LEC大鼠中也发现了该基因的异常，其在肝脏中表现出与人类威尔逊病相似的铜异常积累，并且已表明这些大鼠可用作人类威尔逊病的动物模型。然而，尚未显示出ATP7B基因异常导致铜代谢异常的直接证据，并且作为该基因产物的铜转运蛋白的细胞内动力学和功能尚未完全揭示。首先，由于 LEC 大鼠中铜从肝脏排泄到血液中的量减少，因此我们对肝细胞进行了亚细胞分离，以确定损伤部位。结果发现，铜不能与高尔基体中的铜蓝蛋白结合，不含铜的铜蓝蛋白会分泌到血液中。接下来，为了研究该铜转运蛋白的细胞内定位，使用磷酸钙法将ATP7B基因导入培养细胞中。当观察瞬时表达时，使用免疫荧光发现铜转运蛋白位于高尔基体中。据此，认为在作为人类威尔逊氏病的动物模型的LEC大鼠中，由于高尔基体中的铜转运蛋白异常，铜蓝蛋白在没有铜的情况下分泌，并且铜在肝脏中蓄积。未来，我们将把具有各种突变的ATP7B基因引入细胞中，并更详细地阐明铜转运蛋白功能表达所需的结构。此外，我们将使用腺病毒将ATP7B基因导入LEC大鼠的肝脏，并将其用作威尔逊病基因治疗的模型。