JP2000175689A - ヒトミトコンドリアdna異常の検出方法 - Google Patents

ヒトミトコンドリアdna異常の検出方法

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JP2000175689A
JP2000175689A JP10359276A JP35927698A JP2000175689A JP 2000175689 A JP2000175689 A JP 2000175689A JP 10359276 A JP10359276 A JP 10359276A JP 35927698 A JP35927698 A JP 35927698A JP 2000175689 A JP2000175689 A JP 2000175689A
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mutation
mtdna
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Moritoshi Kinoshita
盛敏 木下
Tetsuya Hirai
哲也 平井
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Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
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Otsuka Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】家族性腎症関連ヒトmtDNA変異に関する新規
情報の提供、並びに該mtDNAの変異検出法、該検出法
を利用した家族性腎症の診断法及び診断用試薬キットの
提供。 【解決手段】 被験者のヒトmtDNAの15923位、
2246位、14180位及び14927位から選択さ
れる少なくともひとつの特定変異を検出するヒトmtDN
A異常の検出方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、家族性腎症に関わ
るヒトミトコンドリアDNA(ヒトmtDNA)異常とそ
の検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】mtDNAは、高等動物が持つ唯一の核外
ゲノムである。その突然変異は種々の病変と関わること
が報告されている。該mtDNA変異による疾患には、M
ELAS(mitochondrial myopathy, encephalopathy,
lactic acidosis and stroke-like episodes)、MER
RF(myoclonus epilepsy associated with ragged-re
d fibers)、KSSとCEO(Kearns-Sayre症候群と進
行性外眼筋麻痺症候群)の3大病型が含まれる。この他
にも、mtDNA変異は、パーキンソン病、糖尿病、Pear
son marrow pancreas症候群、心筋症等の疾患の重要な
基礎病変となっていることが知られている(最新医学、
特集「ミトコンドリア病とは何か」、第50巻、第7号、1
995年)。
【0003】一方、家族性(遺伝性)腎症とは、糸球体
障害を示す遺伝性疾患(hereditarynephritis)を指称
する。その遺伝形式及び病態乃至病因の探索が現在進め
られているが、未だそれらの解明はなされていない。勿
論、かかる家族性腎症と上記mtDNA変異との何らかの
関連性についての報告も皆無である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、家族性腎症
に関連するヒトmtDNAの異常に関する新規情報を提供
することを目的とする。また、本発明はかかるヒトmtD
NA異常の検出方法、該検出による家族性腎症の診断法
及び予知・予防法を提供することを目的とする。更に、
本発明は、家族性腎症に関連するヒトmtDNA異常の検
出を簡便に実施するために有用な試薬及び試薬キットを
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的よ
り鋭意研究を重ねた結果、家族性腎症の発症にヒトmtD
NAの特定の変異が関わることを初めて明らかにし、こ
の変異の検出のための特定の塩基配列を有するプライマ
ー及びDNAを合成し、これを用いた家族性腎症の診断
法を確立するに成功し、ここに本発明を完成するに至っ
た。
【0006】本発明によれば、被験者のヒトmtDNAの
塩基配列の、15923位アデニンのグアニンへの変異
(以下この変異を「A15923G」という)、2246位
アデニンのグアニンへの変異(以下この変異を「A2246
G」という)、14180位チミジンのシトシンへの変
異(以下この変異を「T14180C」という)及び149
27位アデニンのグアニンへの変異(以下この変異を
「A14927G」という)から選択される少なくともひと
つの変異を検出することを特徴とする、家族性腎症に関
連するヒトmtDNA異常の検出方法が提供される。
【0007】また本発明によれば、A15923G、A2246
G、T14180C及びA14927Gから選択される変異の少な
くともひとつを含むヒトmtDNAであって、ヒトmtDN
Aの同定特異性を保持する塩基長からなるDNAが提供
される。
【0008】該DNAは、上記特定の変異以外に、ヒト
mtDNAの突然変異乃至多型に起因する1若しくは複数
の塩基の欠失、置換若しくは付加からなる他の変異を更
に有することができる。
【0009】更に本発明によれば、上記DNAを合成す
るために用いられるプライマーが提供される。
【0010】更に本発明によれば、上記プライマーを含
む家族性腎症に関連するヒトmtDNA異常の検出用試薬
キット並びに該キットを有効成分とする家族性腎症診断
用剤が提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】本明細書において、アミノ酸、ペ
プチド、塩基配列、核酸、制限酵素、その他に関する略
号による表示は、IUPAC及びIUPAC−IUBに
よる命名法又はその規定、及び「塩基配列又はアミノ酸
配列を含む明細書等の作成のためのガイドライン」(平
成9年3月、特許庁調整課審査基準室)に従うものとす
る。
【0012】また、本発明に用いる変異の上記表記、例
えばA15923Gは、ヒトmtDNAにおける塩基配列15
923位のアデニン(A)がグアニン(G)に点変異し
ていることを意味する。他の変異における表記法も同様
とする。
【0013】尚、mtDNAには変異乃至多型が多数存在
することが知られており、本発明で用いるヒトmtDNA
の塩基番号や塩基の位置は、変異DNA及びDNA断片
のいずれの場合も、「HUMMTCG」(GenBan
k登録番号:J01415)に示された配列を基準配列
として表記するものとする。また、本明細書において
は、この基準配列を「正常」といい、この基準配列を有
するヒトmtDNAを「正常なヒトmtDNA」という。
【0014】本発明DNAは、A15923G、A2246G、
T14180C及びA14927Gから選択される変異の少なくと
もひとつを含むヒトmtDNAであって、ヒトmtDNAの
同定特異性を保持する塩基長からなるDNAである。
【0015】ここでDNAとは、2本鎖DNAのみなら
ず、それを構成するセンス鎖及びアンチセンス鎖といっ
た各1本鎖DNAを包含する。また、本発明DNAに
は、ヒトmtDNAに対応する全長のDNA(約16.6
kbp)のみならず、その一部からなる部分DNA(D
NA断片)も包含される。即ち、本発明DNAには、上
記変異の少なくともひとつを有する変異ヒトmtDNA
(全長DNA)の部分DNAであって、ヒトmtDNAの
同定特異性を保持する塩基長からなるDNAが包含され
る。
【0016】上記において「ヒトmtDNAの同定特異性
を保持する塩基長」とは、他の遺伝子と区別できるだけ
の(即ち、ヒトmtDNAに固有の)配列長さを意味す
る。この要件を充足する塩基長としては、通常10塩基
長程度以上、好ましくは20塩基長程度以上の長さを挙
げることができる。上記部分DNAの塩基長としては、
好適には10〜500程度の範囲のものを挙げることが
できる。
【0017】本発明DNAは、ヒトmtDNAの塩基配列
において上記特定の変異の少なくともひとつを有してい
ることを必須として、更に、他の塩基配列部位において
1若しくは複数個、例えば数個の塩基が欠失、置換若し
くは付加された配列を有することができる。
【0018】従来から、ヒトmtDNAには多くの多型が
存在すること及び種々の疾患においてヒトmtDNAの突
然変異による異常が報告されている。これら疾患に関わ
る変異の一例は、図5に示されるとおりである。従っ
て、本発明DNAは、本発明の必須の上記特定の変異に
加えて、これらの既知の変異や将来見出される突然変異
乃至は多型による変異の少なくとも一つを更に含んでい
てもよい。
【0019】本発明DNAは、本発明にかかるヒトmtD
NA異常の検出法並びに家族性腎症の診断に供される被
験DNAとして有用である。またこれは、例えばPCR
法等のDNA増幅法又はDNA伸長法を含むDNA合成
法を用いて被験DNAを調製するための鋳型としても有
用である。更に、本発明DNAは、本発明にかかる特定
変異を検出するためのプローブとしても有用である。
【0020】本発明DNAは、その用途に応じて、所望
により適宜に部分DNAとして使用することができる。
例えば診断用の被験DNAとして用いられる場合には、
通常、当該部分DNAは、所望の変異部位を含む約10
0〜500の、好ましくは約200〜300の塩基長を
含む塩基配列で構成されることが望ましい。また、本発
明にかかる点変異を検出するためのプローブとして用い
られる場合には、検出を所望する当該変異位置を含む約
10〜100の、好ましくは約10〜50の、より好ま
しくは約10〜30の塩基長を含む塩基配列で構成され
ることが望ましい。
【0021】本発明にかかるヒトmtDNAのA15923
G、A2246G、T14180C及びA14927Gの変異は、家族
性腎症の病因として特徴付けられ、従ってその存在の検
出は、家族性腎症の保因者診断及び発症の予知・予防等
の臨床診断分野において有用である。
【0022】本発明ヒトmtDNA異常の検出乃至家族性
腎症の遺伝子診断は、基本的には、被験者のヒトmtDN
AにA15923G、A2246G、T14180C及びA14927Gか
ら選択される少なくともひとつの変異(塩基置換)が存
在するか否かを検出することによって行われる。
【0023】当該検出は、本発明によって明らかにされ
且つ特徴付けられた前記特定のmtDNA変異を検出する
ものである限りにおいて、その手法などに何ら限定はな
く、公知若しくは将来得られ得る各種の方法を広く採用
することができる。検出すべき遺伝子の変異が明らかに
され、これが特定されている限り、その検出のための方
法を適宜に選択、採用し、若しくは該方法を適宜修飾し
て採用することは当業者であれば容易である。
【0024】例えば、被験者のmtDNAを対象として、
特定の変異を検出する方法としては、特に限定はされな
いが、サザンハイブリダイゼーション法やドットハイブ
リダイゼーション法(J. Mol. Biol., 98: 503-517, 19
75等参照)、ジデオキシ塩基配列決定法、DNAの増幅
手法を組み合わせた各種の検出法,例えばPCR−制限
酵素断片長多型分析法(RFLP: Restriction fragment l
ength polymorphism),PCR−単鎖高次構造多型分析
法(Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A., 86: 2766-2770,
1989等参照)、PCR−特異的配列オリゴヌクレオチ
ド法(SSO: Specific sequence oligonucleotide)、P
CR−SSOとドットハイブリダイゼーション法を用い
る対立遺伝子特異的オリゴヌクレオチド法(Nature, 32
4: 163-166, 1986等参照)等を例示することができる。
【0025】尚、上記において、被験物としてのヒトmt
DNAは、ヒトmtDNAの全長DNAであってもよい
が、必ずしもその必要はなく、ヒトmtDNAの少なくと
も上記本発明にかかる変異位置を含む部分DNAである
ことができる。
【0026】本発明のヒトmtDNA異常の検出は、より
好適には、少量のDNA試料を用いて簡便且つ容易にし
かも感度及び精度の高い検出が可能である観点より、P
CR法若しくはそれに準じたDNA増幅法を組み合わせ
た方法により実施することができる。これは、より具体
的には、被験者のヒトmtDNAの塩基番号15923
位、2246位、14180位及び/又は14927位
を含む所望DNA断片を増幅し、得られた増幅DNAの
当該変異部位を含む塩基配列を解析することにより実施
することができる。
【0027】ここで塩基配列の解析は、特に制限はなく
上記した各種の測定手法において採用されている方法、
例えば塩基配列の配列決定、ハイブリダイザーションや
制限酵素の利用によるもの等により好ましく行い得る。
特に当該解析は、その簡便さから、制限酵素断片長多型
分析法(RFLP法)によるのが好ましい。以下、この
方法を例にとり、より詳細に説明する。
【0028】RFLP法によれば、本発明の変異によっ
て生じる或は消失する制限酵素サイトを解析することが
できる。例えば、本発明のA15923G変異は、ヒトmtD
NAの塩基配列15919〜15924位の領域に制限
酵素XbaIの特異的切断サイト(TCTAGA)を生
じさせるものであるため、RFLP法に従い簡便に当該
領域の塩基配列を解析することができる。
【0029】当該検出方法は、まず、ヒト生体試料から
mtDNAのDNAを抽出し、該遺伝子の少なくとも塩基
番号15923位を有する被験DNAを増幅し、多量に
且つ濃縮されたサンプルを得る。次いで、増幅DNAサ
ンプルを制限酵素XbaIを用いて消化し、DNAの切
断様式(切断の有無、切断フラグメントの塩基長など)
を常法に従って確認する。即ち、本発明の変異A15923
Gを有する、例えば塩基番号15894〜16134位
からなる塩基長241の増幅DNAは、XbaI消化に
より、215bpと26bpの2つのフラグメントを生
じ、一方、当該変異を有しない増幅DNAではこの切断
様式を呈しないため、本発明にかかる遺伝子変異の存在
を検出することができる。
【0030】本発明のA2246G、T14180C及びA14927
G変異においても、これらの変異を確認し得る制限酵素
サイトを利用することにより、同様にその変異の存在を
検出することができる。
【0031】尚、本発明にかかる変異によっては制限酵
素の認識部位とはなり得ない(利用する適当な制限酵素
がない)場合には、常法に従い、プライマーにミスマッ
チを入れることにより所望の制限酵素サイトを人為的に
導入することができる。
【0032】上記方法において、測定対象であるmtDN
Aはヒトに由来するものである限り特に制限されること
なく、ヒトmtDNAを含む例えば血液、毛髪、生体材料
組織、手術切除組織、細胞株等の生体試料から広く採取
され得る。
【0033】また、クローニング及び被験DNAを調製
するために用いられるDNAの増幅は、例えばPCR法
又はその変法に従って実施することができる。これは検
出を所望する変異位置を有する所望のDNA断片を特異
的に増幅するように適宜設定したプライマーの採用によ
り行ない得る。
【0034】当該プライマーは、被験者のヒトmtDNA
に由来するDNAを鋳型として、少なくとも当該所望の
変異部位を含む領域を有する部分DNAを増幅できるよ
うに設計されたものであり、これは、ヒトmtDNAに特
異的であって、他の遺伝子と相同でなければ(例えば、
繰り返し配列やパリンドローム配列でないこと等が重
要)特に制限されることなく、DNAの合成の態様、合
成するDNAの領域及び塩基長等に応じて適宜選択する
ことができる。
【0035】プライマーの塩基長は、当該DNAに特異
的なプライマーとして機能し得る限り特に制限されず、
通常15〜30程度、好ましくは20〜30程度である
ことができる。
【0036】また、増幅されるDNA領域も、特に限定
されないが、引き続く塩基配列の解析に好適に利用でき
るように設定するのがよく、例えばRFLP法を利用す
る場合は、制限酵素による切断の結果、切断断片が容易
に確認できるような塩基長の差を与えるように設定する
のがよい。
【0037】従って、本発明は、被験者のヒトmtDNA
に由来するDNAを鋳型として、少なくとも本発明の特
定の変異部位を含む領域を有する所望の部分DNAを合
成できるように設計したプライマーをも提供する。
【0038】尚、ここでいうDNAの合成とは、特定の
DNA(センス鎖、アンチセンス鎖)を鋳型として、そ
の配列に相補的な配列を有するDNAを伸長及び増幅す
ることを広く含む概念である。
【0039】上記したプライマーを含む本発明のDNA
は、所望により、DNA自動合成機等を利用して本発明
で開示する塩基配列に従って合成することができる。
【0040】また、本発明のヒトmtDNA異常の検出法
において採用され得る各種の操作、例えば、DNA又は
DNA断片の合成、DNAの切断、削除、付加又は結合
を目的とする酵素処理、DNAの単離、精製、複製、選
択、DNA断片の増幅などはいずれも常法に従うことが
でき(分子遺伝学実験法、共立出版(株)1983年発
行;PCRテクノロジー、宝酒造(株)1990年発行
等参照)、また必要に応じてこれらを適宜修飾して用い
ることができる。
【0041】本発明によって明らかにされた家族性腎症
に関わるヒトmtDNA異常(変異)を検出し、またかか
る方法に基づいて家族性腎症の遺伝子診断を行うにあた
っては、本発明にかかるmtDNA異常の検出用試薬を有
効成分として含有する試薬キットを利用するのが好適で
ある。
【0042】かかる試薬キットは、被験者のヒトmtDN
Aに由来するDNAを鋳型として、本発明特定の変異位
置を含むDNA領域を合成できるように設計された前記
のプライマーを必須成分として含有することを特徴とす
るものである。当該プライマーは、本発明の変異の検出
方法に応じて適宜選択することができる。
【0043】本発明の試薬キットは、上記プライマー成
分に加えて、本発明にかかる変異の存在の検出に応じた
一乃至数個の試薬を組み合わせたものであってもよい。
かかる試薬は、採用される検出方法に応じて適宜選択採
用されるが、例えば、制限酵素類、DNA合成基質類、
DNA合成酵素類等を挙げることができる。更に、当該
試薬キットには、測定の実施の便益のために適当な緩衝
液、洗浄液等が含まれていてもよい。
【0044】本発明にかかるヒトmtDNAのA15923
G、A2246G、T14180C及びA14927Gの少なく
ともひとつの変異は、家族性腎症の病因として特徴付け
られ、従ってその存在検出は、家族性腎症の保因者診断
及び発症の予知・予防等の臨床診断分野において有用で
ある。
【0045】当該遺伝子診断は、好適には、被験者のヒ
トmtDNAにA15923G変異が存在するか否かを検出
することによって行われる。本発明者等の知見によれ
ば、当該変異の存在は、健常者には認められず、家族性
腎症の患者にヘテロプラスミーとして確認されている。
従って、被験者における当該A15923G変異の存在検出
は、家族性腎症の保因者診断に、また、当該ヘテロプラ
スミーの浸透度より同腎症の発症診断に有用な指標を与
える。
【0046】更に、本発明者等は、上記A15923G変異
とは独立した、家族性腎症患者に存在するヒトmtDNA
異常として、A2246G、T14180C及びA14927Gからな
る変異の存在を確認している。当該変異は、家族性腎症
の患者にホモプラスミーとして確認されており、その存
在検出は、同様に家族性腎症の保因者診断に有用な指標
を与える。
【0047】尚、当該A2246G、T14180C及びA14927
Gの3ヵ所の変異は、確認された限りにおいて全てリン
クしており(全てが同時に変異しており)、従って当該
変異の検出は、被験者のヒトmtDNAに、A2246G、T
14180C及びA14927Gから選択される少なくとも一つの
変異が存在するか否かを検出することによって簡便に行
うことができる。
【0048】しかして、本発明にかかるヒトmtDNA異
常の検出に基づく家族性腎症の遺伝子診断は、好適に
は、被験者のヒトmtDNAにA15923G変異(ヘテロプ
ラスミー)が存在するか否かを検出することにより行う
ことができる。
【0049】更に当該診断は、より好適には、上記の検
出に加えて、被験者のヒトmtDNAにA2246G、T1418
0C及びA14927Gから選択される少なくともひとつの変
異(ホモプラスミー)が存在するか否かを更に検出する
ことにより行うことができる。
【0050】本発明によれば、ヒトミトコンドリアの遺
伝子情報に基づいて家族性腎症の遺伝子診断を行うこと
ができ、これにより家族性腎症の適切な予防と治療に多
大な貢献をするものと考えられる。また必要に応じて従
来既知の遺伝子変異もしくは将来見出される遺伝子変異
の情報と組み合わせることによって、より一層確実な家
族性腎症の遺伝子診断を可能とするものである。
【0051】以上の通り、本発明で提供するヒトmtDN
A変異は、家族性腎症に関連する新規な遺伝子異常であ
り、当該遺伝子異常を検出する本発明の検出方法は及び
検出用試薬キットは、家族性腎症の遺伝子診断及び当該
腎症発症の予知・予防に極めて有用である。
【0052】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明
する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【0053】実施例1 mtDNAの調製 家族性腎症患者(慢性糸球体腎炎)の血液から抽出され
たmtDNAが利用された。即ち、血液0.5mlを25
00rpmで5分間遠心分離して上清を除去し、得られ
たペレットに0.2%NaCl 2mlを加えて転倒混
和し、再度2500rpmで10分間遠心分離して上清
を除去した。得られたペレットに10mM Tris-10m
M EDTA(pH8)を450μl、10%SDS5
0μl、25mg/ml Proteinase K 及び10mg/
ml Rnase 2μlを加えて転倒混和し、37℃で8時
間インキュベーションし、それからDNA抽出機NA-
1000(商品名:KURABO社製)を用いてDNA
抽出した。
【0054】一方、mtDNAの全領域をカバーするよう
に、これを任意の27領域(領域1:1−706、領域2:
583−1293、領域3:1228−1930、領域4:1880−259
3、領域5:2508−3230、領域6:3131−3841、領域
7:3790−4504、領域8:4446−5165、領域9:5110−
5739、領域10:5652−6368、領域11:6292−7115、領域
12:7041−7762、領域13:7687−8406、領域14:8342−
9030、領域15:8976−9657、領域16:9607−10300、領
域17:10173−10849、領域18:10718−11450、領域19:
11389−12080、領域20:11995−12640、領域21:12561
−13267、領域22:13180−13859、領域23:13806−1445
2、領域24:14400−15120、領域25:15022−15753、領
域26:15646−16346、領域27:16291−16570)に分けて
各領域を増幅するように設定したプライマーを調製し
た。
【0055】前記で得られた患者からのmtDNA抽出液
5μlを鋳型とし、これらの各設定したプライマーセッ
トを用いて各領域をPCRで増幅した。
【0056】尚、15923位を含む領域26(15646
−16346)の増幅用に設定した本発明のプライマーは、
26F(その塩基配列を配列番号1に示す)及び26R
(その塩基配列を配列番号2に示す)であり、PCR
は、AmpTaq(Perkin Elmer社製)を用いて行った
(PCR反応:94℃で1分,56℃で1分,72℃で
1.5分のサイクルを35回実施)。
【0057】実施例2 クローニング 実施例1で得られた各PCR産物を3%アガロースゲル
で電気泳動を行い、得られたバンドからSephaglas Band
Prep Kit(商品名:Pharmacia Biotech社製)を用いて
DNAを抽出した。得られたDNA抽出液2μlに、p
CR2.1ベクター(商品名:Invitrogen社製)1μl及
びDNA Lidation Kit Ver IIのsolution I(商品名:
宝酒造社製)3μlを混和し、16℃で2時間ライゲー
ションを行った。
【0058】このライゲーション液全量を、氷上で溶か
しておいたコンピテント細胞JM109(宝酒造社製)
100μlに混ぜ、氷上で30分間インキュベートし
た。次いで、42℃のウォーターバスに40秒間浸けて
ヒートショックを加えた後、直ちに氷中で2分間冷やし
た。これにLB培地を900μl加え、37℃で1時間
振盪培養した。この培養液を、X−GAL0.1mM,
IPTG0.1mM及びアンピシリン50μg/mlを
含むLBプレートにストリークし、37℃、オーバーナ
イトで培養してコロニーを形成させた。
【0059】シングルコロニーを10個ピックアップ
し、アンピシリン50μg/mlを含むLB培地2ml
に植え継ぎ、37℃、オーバーナイトで培養し、その培
養液をプラスミド抽出機PI−100Σ(商品名:KU
RABO社製)を用いてプラスミド抽出を行った。
【0060】実施例3 塩基配列の決定 Dye Terminator法を用い、ABI PRISM377 DNA Sequenser
(商品名:Perkin Elmer社製)で、前記家族性腎症患者
由来のmtDNAの全塩基配列を以下のとおり決定した。
【0061】即ち、Pre Mix8μl、M13 forwardプ
ライマー3.2pmol(Promega社製)、実施例2で抽出し
たプラスミド5μl、ミリQ水5μl及びABI cycle
sequencing kit(商品名:Perkin Elmer社製)で全量2
0μlとし、最後にミネラルオイルを1滴加えて、Robo
cycler40(商品名:STRATAGENE社製)を用いて、シーク
エンス反応PCRを行った(PCR反応:96℃で30
秒,50℃で15秒,60℃で4分間の反応を35サイ
クル)。
【0062】得られたPCR産物を Centri-Sep Spin C
olumns(商品名:Perkin Elmer社製)で精製して乾燥
し、ホルムアミド/ブルーデキストラン(5:1)5μ
lで溶解した。このサンプルを95℃2分間加熱処理し
て、ABI PRISM377 DNA Sequenserを用いて塩基配列決定
を行った。
【0063】当該塩基配列決定は、実施例2で調製した
各領域における任意の6クローンについてそれぞれ行
い、得られた塩基配列を健常人由来の正常mtDNA(HU
MMTCG)と比較した。
【0064】家族性腎症患者に由来するmtDNA全領域
の解析結果より、既知の多型を含む合計46ヵ所の変異
が検出された。このなかで塩基番号15923位におけ
るAからGへの変異は新規なものであり、この変異が家
族性腎症に関連した変異であるものと考察された。
【0065】塩基番号15923位を含む領域26にお
ける結果を図1〜図4に示す。
【0066】各図において、第1段目は、正常ヒトmtD
NA(HUMMTCG)の塩基番号15646〜16346の
領域の塩基配列であり、同第2〜7段目は、上記家族性
腎症患者が有するmtDNAの同領域の塩基配列(各クロ
ーン、No.26-8-1, 26-9, 26-9-1, 26-10-1, 26-11及び2
6-15)である。
【0067】上記各図より、家族性腎症患者に由来する
mtDNAの6クローンのうち、4クローン(No.26-9-1,
26-10-1, 26-11及び26-15)に塩基番号15923位
(図中、277番目の塩基)におけるAからGへの変異
(A15923G)が認められることが判る。
【0068】実施例4 変異mtDNAの検出及び解析 家族性腎症患者及びその家族から前記と同様にして調製
された32検体(家族性腎症検体)及び健常者からの8
2検体のサンプルにおける変異を以下のとおり検出、解
析した。
【0069】A15923G変異の検出は、以下のRFLP
法に従い実施した。即ち、被検体DNA断片5μlを鋳
型とし、15923XbaIF(その塩基配列を配列番
号3に示す)及び15923R(その塩基配列を配列番
号4に示す)をプライマーとして、AmpTaq(Perk
in Elmer社製)を用いてPCR増幅した。PCR反応は
94℃で1分間,58℃で1分間及び72℃で2分間の
サイクルを35回行った。
【0070】得られたPCR産物8μlに10×M Buf
fer1μl及び制限酵素XbaI 5U加えて37℃で3
時間消化を行い、その後3%アガロースゲル電気泳動し
て、エチジウムブロマイド染色を行い、UVによりバン
ドを検出した。241bpのバンドの少なくとも一部が
215bpと26bpに分かれることを観察することに
より、ヒトmtDNAの15923位の変異を検出した。
【0071】A2246G変異は、配列番号5及び6に示す
各プライマー及び制限酵素HpaIの利用により、同様
にしてRFLP法により、またT14180C及びA14927G
の各変異は、順次、配列番号7及び8に示す各プライマ
ーと配列番号9及び10に示す各プライマーによりそれ
ぞれ増幅したDNAを直接塩基配列決定することによ
り、それぞれ検出した。
【0072】家族性腎症検体についての解析結果を下記
表1に示す。
【0073】
【表1】
【0074】表1における表示は、該当部位における塩
基の百分率(%)を示している。即ち例えばヒトmtDN
Aの2246番目の塩基における「100%G」は、A
2246G変異が100%認められることを意味し、同
「100%A」は、同変異が認められないことを意味す
る。尚、RFLP法による解析においては、電気泳動さ
れたバンドをデンシトメーターにて数値化して百分率を
求めた。また、表1において、検体番号32は、実施例
1における患者検体である。
【0075】該表からも、実施例3で確認された変異と
家族性腎症との関連が確認される。
【0076】腎症を発症している検体番号32において
のみ、A15923G変異がヘテロプラスミーに確認(A1
5923G=56.5%)され、82例の健常人検体を
含む他のいずれの検体においてもこの変異は認められな
かった。
【0077】従って、同変異が家族性腎症に関わる変異
であると考えられ、また、このヘテロプラスミーの浸透
度により腎症発症の危険率が評価できるものと考えられ
た。
【0078】また、表1に示されるとおり、A2246G、
T14180C及びA14927G変異が、家族性腎症検体の9検
体に認められ、いずれもホモプラスミーとして確認され
た。これらの変異は、A15923G変異とは独立してお
り、この3ヵ所の変異はお互いにリンクしていた。健常
人における同変異は、3検体において検出されたが、家
族性腎症検体と比べ有意に差があり、また、家族性腎症
検体ではホモプラスミーであるのに対して健常人ではい
ずれもヘテロプラスミーであった。更に、これらの変異
位置は、上記15923位に近似しており、ミトコンド
リアの病気特異的な変異は、近辺に存在することが多い
ことを考え併せると、この3ヵ所の変異は同様に家族性
腎症に関わる変異として特徴付けられるものと考えられ
る。
【0079】以上より、A15923G変異の検出及びA224
6G、T14180C及びA14927Gからなる変異の検出の組
合わせは、家族性腎症の遺伝子診断に極めて有用である
と考えられる。
【0080】
【配列表】 SEQUE
NCE LISTING <110> Otsuka Pharmaceutical Co., Lt
d.
<120> A method for detecting mitocho
ndria DNA variant <130> 2CB8JP
<140>
<141>
<160> 10
<170> PatentIn Ver. 2.0
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 1
cctagcaata atccccatcc
20 <210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 2
ctgtaatgtg ctatgtacgg
20 <210> 3
<211> 29
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 3
gtagtataaa ctaatacacc agtcttcta
29 <210> 4
<211> 29
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 4
ggtaccgtac aatattcatg gtggctggc
29 <210> 5
<211> 28
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 5
ccactaccta aaaaatccca aacagtta
28 <210> 6
<211> 27
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 6
cttgttggtt gattgtagat attgggc
27 <210> 7
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 7
cctcgctgtc actttcctag
20 <210> 8
<211> 20
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<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 8
ctattgagga gtatcctgag
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<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 9
acccacactc aacagaaac
19 <210> 10
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Description of Artificial Sequ
ence:primer sequence for PCR of mtDNA variant
<400> 10
gctatagttg caagcaggag
20
【図面の簡単な説明】
【図1】ヒトmtDNAの塩基配列(塩基番号1564
6〜16346)の領域における家族性腎症患者由来の
mtDNAの塩基配列を示す図である。
【図2】ヒトmtDNAの塩基配列(塩基番号15646
〜16346)の領域における家族性腎症患者由来のmt
DNAの塩基配列を示す図である。
【図3】ヒトmtDNAの塩基配列(塩基番号15646
〜16346)の領域における家族性腎症患者由来のmt
DNAの塩基配列を示す図である。
【図4】ヒトmtDNAの塩基配列(塩基番号15646
〜16346)の領域における家族性腎症患者由来のmt
DNAの塩基配列を示す図である。
【図5】各種疾患に関連するヒトmtDNA異常の変異位
置と疾患との関係を示す図である。
フロントページの続き Fターム(参考) 4B024 AA11 CA01 CA20 DA06 EA04 GA25 HA11 HA19 4B063 QA12 QA13 QA17 QA19 QQ02 QQ42 QQ59 QR08 QR14 QR40 QR42 QR62 QR66 QS16 QS25 QX01 QX10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被験者のヒトミトコンドリアDNAの塩基
    配列の、15923位アデニンのグアニンへの変異、2
    246位アデニンのグアニンへの変異、14180位チ
    ミジンのシトシンへの変異及び14927位アデニンの
    グアニンへの変異から選択される少なくともひとつの変
    異を検出することを特徴とする、家族性腎症に関連する
    ヒトミトコンドリアDNA異常の検出方法。
JP10359276A 1998-12-17 1998-12-17 ヒトミトコンドリアdna異常の検出方法 Pending JP2000175689A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003033737A1 (fr) * 2001-10-17 2003-04-24 Gifu International Institute Of Biotechnology Procede de detection de genes au moyen d'adn mitochondrial humain

Cited By (1)

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WO2003033737A1 (fr) * 2001-10-17 2003-04-24 Gifu International Institute Of Biotechnology Procede de detection de genes au moyen d'adn mitochondrial humain

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