[发明专利]基因突变动物

说明书

技术领域

本发明涉及基因转导动物。更详细而言，本发明涉及早老蛋白基因转导动物，在该动物中导入了引起人阿尔茨海默病的突变早老蛋白基因。

背景技术

阿尔茨海默病是一种表现为进行性痴呆症状的神经性疾病，其病理组织学特征为脑内出现明显的多量老年斑和神经原纤维在神经细胞内蓄积，慢慢地神经细胞因产生功能障碍而脱落。已知阿尔茨海默病在老年人中发病较多，随着年龄的增加患者的比率增大。目前阿尔茨海默病尚不能根治，为了防备将来老龄人口的急剧增加，人们殷切希望早日开发出治疗和预防阿尔茨海默病的方法以及对该病有效的预防、治疗剂。

老年斑是在神经细胞外的沉积物，它含有多种成分，其主要成分是一种由39-42个氨基酸残基构成的多肽，叫做淀粉状β蛋白(AB)。淀粉状β蛋白是从淀粉样前体蛋白质(amyloid precursorprotein：APP)由称作β促胰液肽酶(セクレタ一ゼ)和γ促胰液肽酶的蛋白酶酶切产生的。老年斑是由是具有β片层结构的坚固的淀粉状β蛋白沉积而形成的。老年斑的形成是从漫性老年斑的“斑点”状沉积开始的，这一阶段没有产生神经变性，进一步伴随着弥漫性老年斑成为坚固的沉积物时，神经变性和神经细胞开始发生脱落，由此出现痴呆等阿尔茨海默病的症状。已知淀粉样β蛋白主要存在两种，即由40个氨基酸残基构成的Aβ40和由42个氨基酸残基构成的Aβ42。细胞所产生的淀粉样β蛋白大部分为Aβ40，而Aβ42只少量存在，但Aβ42的凝集性高，与Aβ40相比，它对于老年斑的形成发挥的作用较大(玉岗：内科77卷，843页，1996年)。

阿尔茨海默病是一种，常染色体显性遗传的家族性疾病。最初发现的该家族性阿尔茨海默病的致病基因是1991年，发现的APP的突变体，其第717位的氨基酸残基由缬氨酸突变为异亮氨酸，该基因位于21号染色体上(Goate A．等，Nature 349卷，704页，1991年)。

此外，成为阿尔茨海默病原因的其它APP突变体也相继被发现，与前者相同第717位氨基酸残基变为苯丙氨酸的突变体(Murrell J．等，Science 254卷，97页，1991(年)，在相同位点上的氨基酸残基突变为甘氨酸的突变体(Chartier，Harlin等，Nature 353卷，844页，1991年)，第670位和第671位的2个氨基酸残基由赖氨酸、甲硫氨酸突变为天冬酰胺、亮氨酸(Mullan M．等；Nature Genet．1卷，345页，1992年)，第692位的氨基酸残基由丙氨酸突变为甘氨酸的突变体(Hendrisk L．等，Nature Genet，1卷，218页，1992年)等等。

1993年曾报道载脂蛋白E(apo E)是家族性阿尔茨海默病的病因或危险因子。即发现基因存在于19号染色体上的apo E异构体中apo E4的第112位氨基酸残基为精氨酸、第158位的氨基酸残基为精氨酸。在阿尔茨海默病患者具有apo E4的比率显著地高于健康人群。(Corder E．H．等，Science 261卷，921页，1993年)。

其后1995年发现阿尔茨海默病的新致病基因是存在于14号染色体上“早老蛋白-1”(PS-1；当初叫做S182)基因(SherringtonR．等：Nature 375卷，754页，1995年)的突变体及存在于1号染色体上“早老蛋白-2”(PS-2，当初叫做E5-1或STM-2)基因(Rogaev E．I．等：Nature 376卷，755页，1995年)的突变体(本说明书中分别将它们)称作“早老蛋白-1基因”及“早老蛋白-2基因”。并且，分别将它们的基因产物叫做“早老蛋白-1”及“早老蛋白-2”或叫做“PS-1”和“PS-2”)。

早老蛋白-1和早老蛋白-2分别由467个氨基酸残基及448年氨基酸残基构成，具有7次(或8次)跨膜的1级结构，推测以膜蛋白的形式存在。二者在氨基酸水平的同源性高，全部为67％，跨膜部分为84％。关于早老蛋白-1的功能性，由于其与线虫的sel-12蛋白和SPE-4蛋白有高度的同源性，因此早老蛋白-1的功能与这些蛋白有相类似的可能性。SPE-4蛋白是参与线虫精子形成过程的蛋白质，并参与蛋白质的输送、贮藏。