遺伝性の重度発達障害の原因となる遺伝子を発見
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新潟大学は6月5日、小松雅明氏（同大大学院医歯学総合研究科分子遺伝学分野教授）、石村亮輔氏（同助教）らの研究グループ、キング・ファイサル専門病院研究センター、ケンブリッジ大学の共同研究によって、細胞内タンパク質修飾機構である『UFM1システム』の機能低下が原因となって、小頭症・精神運動発達遅延などを伴う遺伝性の発達障害を引き起こすことを突き止めたことを発表した。
同研究成果は「Brain」に掲載されている。
『UFM1システム』の機能異常と遺伝性の発達障害との関連性
重度の発達障害をきたす疾患においては、未だ原因不明のものが多い。そのため、疾患の原因遺伝子の同定や病態の発症機序の解明が課題になっている。
これまでに小松氏などの複数の研究グループでは、独立に小頭症や精神運動発達遅延などを伴う遺伝性の発達障害の原因遺伝子として「UBA5」を同定。
本来、この「UBA5」酵素が、細胞内のタンパク質修飾分子「UFM1」を活性化することで、「UFM1」が「UFM1」酵素に移され、「UFM1」は最終的に細胞内で生合成されたタンパク質を修飾し、タンパク質の機能の変換を担うと考えられている。
この一連の『UFM1システム』の機能異常と重度発達障害発症との関連が注目されている。
UFM1・UFC1をコードする遺伝子変異を同定
今回、共同研究グループは、小頭症や精神運動発達遅延等を伴う遺伝性発達障害患者を持つ家系の遺伝子解析（スーダン2家系、サウジアラビア4家系、スイス1家系）を行った結果、『UFM1システム』を構成するUFM1・UFC1をコードする遺伝子変異を同定。
試験管内において、変異UFM1タンパク質におけるUBA5酵素による活性化、変異UFC1タンパク質におけるUFM1の転移が、それぞれ著しく抑制されていることが明らかになった。
患者由来の細胞で、UFM1により修飾された細胞内タンパク質の減少も確認。
以前に同定したUBA5遺伝子変異でも同様にUFM1システムが抑制されることから、これらの研究成果は、UFM1システムの機能低下が小頭症や精神運動発達遅延などを伴う遺伝性発達障害を引き起こすことを意味している。
UFM1システム活性増加の薬剤スクリーニングで臨床応用へ
共同研究グループはすでに、松本直道氏（横浜市立大学大学院医学研究科教授（遺伝学））らとの研究から、遺伝性発達障害患者を持つ日本の家系においてもUFM1システムを構成する遺伝子の変異を同定している。
今後は、国内外のUFM1システム関連遺伝子変異を持つ家系の検索、そしてUFM1システムの活性を増加させる薬剤のスクリーニングを行うことによって臨床応用を目指すとしている。
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