ヒト遺伝疾患 ALS

筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)

  • 筋痙攣、筋萎縮による急速進行性の筋力低下、発話障害、嚥下障害および呼吸障害によって特徴づけられる運動ニューロン疾患。この疾患の約10%は家族性(DOID:332, http://flybase.org/reports/FBhh0000002.html
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ショウジョウバエ情報
サブ
タイプ
責任
遺伝子
オーソログオーソログ
関係
タンパク質
発現
突然変異の
表現型
物理的相互作用が
認められた遺伝子
ヒト野生型
遺伝子による
突然変異の救済
(代替性)
ヒト疾患関連型
アレルの
遺伝子の発現による表現型
ALS 1SOD1Sod11 human to 1 Drosophila成虫の複眼や脳の神経変性,短寿命といったALSに類似の表現型AnxB10, Art8, awd, Calr, CG1532, CG2852, CG2862, CG3630, CG4278, CG4570, CG7492, CG7737, CG8993, CG10214, CG10638, CG14715, Chd64, cib, Cyp1, Df31, Dredd, DUBAI, Eno, fabp, FK506-bp2, Got1, mtSSB, Nlp, Ntf-2, Pdi, regucalcin, RpS21, Sh3β, smt3, Taf5, Tango2, Treh, Trx-2, Trxr-1, Zpr1YesALS型変異遺伝子では進行性の運動障害があらわれ、加齢に伴う運動能力の急激な衰えをきたす(FBrf0156034)。運動ニューロンでの過剰発現によって進行性の運動障害、加齢依存的な巨大繊維神経回路の電気生理学的欠陥、運動ニューロンでのSOD1タンパク質の蓄積、グリア細胞でのストレスタンパク質の発現上昇などのALSに類似の表現型がみられる。これらの表現型は野生型遺伝子を発現した場合より強く、加齢により進行する(FBrf0207242)。
ALS 2ALS2Als22 human (ALS2 and ALS2CL) to 1 Drosophila幼虫,成虫の神経筋接合部に軽微な形態異常,成虫で進行性の運動障害。mir-1, Rab30
ALS 6FUScaz3 human (FUS, EWSR1, and TAF15) to 1 Drosophila幼虫,成虫の中枢神経系でタンパク質が発現運動障害,シナプス伝達障害,短寿命といったALSに類似の表現型。csw, dos, Dsor1, Fmr1, RasGAP1, TBPH (ALS10-associated TARDBP ortholog), yki, Hsrω 遺伝学的相互作用がTER94 (ALS14-associated VCP ortholog)とcaz間に認められるYes
ALS 8VAPBVap332 human (VAPB and VAPA) to 1 Drosophila進行性の運動障害、神経生理および神経形態の異常、短寿命脳構造の喪失。CG1513, CG2064, CG4729, CG5742, CG8765, CG9205, CG9723, CG13220, CG33523, d, Dscam1, ft, Lfg, MRG15, Osbp, Pcyt2, Reep1, rictor, Sac1Yes
ALS 10TARDBPTBPH, CG78041 human to 2 DrosophilaヒトTARDBP遺伝子と同様に,TBPHタンパク質は発生過程を通じ、神経、グリア細胞、筋細胞の核内に存在神経変性、運動障害、短寿命といったALSに類似の表現型。TBPH with caz (ALS6-associated FUS ortholog), CG14074, CG32846, Fmr1, foxo, Gsc, Hrb98DE, lwr, Myc, Nipped-B, Pi3K21B, Raf, sqd, vtd, TBPH, cac, CG8177, Csp, futsch, HDAC6, Map205, N, Syn, trolYes組織特異的な強制発現によって生ずる神経変性、短寿命化、急性麻痺、睡眠パターンの乱れ、運動障害といった表現型のより極端なものは疾患型遺伝子であらわれる(FBrf0210043, FBrf0210443, FBrf0211667, FBrf0217614, FBrf0219808. FBrf0221431)。疾患関連型遺伝子の運動ニューロン、神経全般での強制発現によって前シナプスの超微細構造も異常をきたし、シナプス効率が影響を受ける(FBrf0225569)。
ALS 11FIG4FIG41 human to 1 Drosophila
ALS 13(脊髄小脳失調症2)ATXN2Atx22 human (ATXN2, ATXN2L) to 1 Drosophil機能喪失型突然変異は通常,幼虫期に致死。生殖細胞の突然変異クローンはメス不妊。RNAiノックダウンでは概日リズムの維持に障害。AGO1, CG6701, CG7903, CG10077, CG11505, Dhx15, Fmr1, Lsm12, Map205, me31B, nito, Not1, pAbp, qkr54B, qkr58E-3, rictor, Syp, Tdrd3, tyf, CaMKII, Clk, cry, cwo, cyc, Gapdh1, Pdp1, per, sgg, slmb, tim, vri
ALS 14VCPTER941 human to 1 Drosophila機能喪失型突然変異は幼虫期に致死。RNAiノックダウンでは神経の形態異常や学習障害。AGO3, Akap200, Akt1, Ald, α-Spec, AnxB10, atl, awd, boca, bor, CaBP1, Calr, capt, cbs, CCT3, CCT8, CG2010, CG2064, CG3008, CG6543, CG8036, CG8892, CG9467, CG10638, CG16817, CG17124, CG17337, CG43755, Chc, Chd64, cib, clu, Cnx99A, Cul1, Der-1, Df31, Diap1, drl, eEF1δ, fabp, fax, Fim, ft, Gint3, gkt, Glt, GluProRS, Gp93, Gsc, GstO3, Hsc70Cb, Inos, l(1)G0156, lwr, Marf, Mdh2, Mer, Moe, MRP, Nacα, Nlp, Npl4, OstΔ, p47, papi, Pdi, Pgk, PHGPx, Pi3K68D, Pih1D1, Prosα6, Prosα7, Prosβ1, Prx2540-2, Ptp52F, Ptpmeg, Rab11, regucalcin, Rheb, rictor, Roc1a, RpLP0, RpS10b, scf, SerRS, Sh3β, slmb, Stip1, Uch
ALS 17CHMP2BCHMP2B1 human to 1 DrosophilaCHMP2B with CG10103, Chmp1, Flo2, mib2, shrb, Vps2, Vps4, Vps24, Vps60神経全体での強制発現は致死。複眼特異的な強制発現では軽度の神経変性。その効果は疾患関連突然変異型のヒトCHMP2B遺伝子でより強い。より早いステージからの複眼特異的な強制発現によって、走光性行動の異常とともに極端な眼の奇形を生ずる。野生型遺伝子やショウジョウバエ遺伝子では眼の形態に異常は観察されない(FBrf0223970)。
ALS 18PFN1NoneヒトPFN1遺伝子の運動神経細胞での強制発現によって進行性の運動障害や短寿命化。疾患関連の突然変異型遺伝子では有害効果は低下。
ALS 20HNRNPA1Hrb98DE, Hrb87F5 human (HNRNPA2B1, HNRNPA3, HNRNPA1, HNRNPA1L2, and HNRNPA0) to 4 DrosophilaHrb98DE with CG9106, foxo, gig, glo, Hrb27C, Hrb87F, InR, mrj, Nca, PGRP-LB, Pi3K21B, S6kII, sqd, Su(var)205, TBPH, how, nos, pelo, pum, shg, shu, mir-1 Hrb87F with glo, HnRNP-K, Hrb27C, Hrb98DE, mle, Mtor, nej, orb2, Raf, Saf-B, sqd, Src42A, Su(var)205, HsrωヒトHNRNPA1、HNRNPA2B1遺伝子、あるいはショウジョウバエHrb98DE遺伝子の疾患関連型遺伝子の組織特異的強制発現によって、病理学的な細胞質内のタンパク質封入体をともなう筋組織の変性(FBrf0221357)。
EWSR1関連性ALSEWSR1caz3 human ( EWSR1, FUS, TAF15) to 2 Drosophila (caz and CG14718)cazは発生ステージ、組織を超えて幅広く発現、CG14718の発現は精巣特異的caz遺伝子の機能喪失型の突然変異には運動障害,シナプス伝達障害,短寿命といったALSに類似の表現型。caz with csw, dos, Dsor1, Fmr1, RasGAP1, TBPH, yki, Hsrω神経組織での発現によって神経変性が,神経全般での発現によって短寿命化や進行性の運動喪失が観察される。疾患関連型の表現型は野生型と差はみられない。
TAF15関連性ALSTAF15caz, CG147183 human (TAF15, FUS and EWSR1) to 2 Drosophila (caz and CG14718)CG14718の発現は精巣特異的caz遺伝子の機能喪失型の突然変異には運動障害,シナプス伝達障害,短寿命といったALSに類似の表現型が見られる。caz with csw, dos, Dsor1, Fmr1, RasGAP1, TBPH, yki, Hsrω
ALS 1(前頭側頭型認知症)C9orf72None疾患の原因と考えられている、30コピー以上のGGGGCCリピートの強制発現は前頭側頭型認知症の表現型に類似の進行性の神経変性を起こす。胚発生から、すべての神経で強制発現すると致死が、成虫の複眼での発現によって進行性の網膜神経変性が、運動ニューロンでの発現によって進行性の運動障害が観察される。RNAの発現だけでは表現型は認められず、ポリペプチド鎖に翻訳される必要がある。
ALS 4(前頭側頭型認知症)TBK1IKKε1 human to 1 DrosophilaIKKε の機能喪失型突然変異はホモ接合で致死。神経組織でのRNAiノックダウンは神経構造の異常。IKKε with ctp, nuf, Pkc53E, Rab30, spn-F