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JP6443938B2 - Coffin-Siris syndrome detection method - Google Patents
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Description

本発明は、コフィン−サイリス症候群の検出方法に関する。   The present invention relates to a method for detecting Coffin-Siris syndrome.

コフィン−サイリス症候群(Coffin-Siris syndrome、MIM%135900、以下「CSS」と略記することがある)は、発育不全、知的障害、小頭、特異な顔貌、手足の第5指の爪の無形成を特徴とするまれな先天的異常症候群である(非特許文献1)。症例の大半は孤発例であり、遺伝形式は常染色体優性遺伝である。日本国内では100症例程度の報告がある。   Coffin-Siris syndrome (MIM% 135900, sometimes abbreviated as “CSS”) is stunted growth, intellectual disability, small head, peculiar facial features, and the absence of nail on the fifth finger of the limb. It is a rare congenital anomaly syndrome characterized by formation (Non-patent Document 1). The majority of cases are sporadic and the inheritance is autosomal dominant inheritance. There are reports of about 100 cases in Japan.

CSSの診断は複数の症候の組み合わせによって診断されるが、症候の現れ方には患者ごとに差異があり、診断は容易ではない。出生後からなんらかの遺伝子異常が疑われても、CSSとの診断が下るまでに数年以上かかってしまうことがある。   Although the diagnosis of CSS is diagnosed by a combination of multiple symptoms, the manifestation of symptoms varies from patient to patient and is not easy to diagnose. Even if a genetic abnormality is suspected after birth, it may take several years or more to diagnose with CSS.

本願発明者らは、過去に、SWI/SNF複合体の構成サブユニットをコードする遺伝子がCSSの責任遺伝子であることを解明した(非特許文献2、特許文献1)。しかしながら、当該責任遺伝子で説明がつくCSS症例は全体の50%程度であり、依然として遺伝的原因が解明されていない症例が多く残されている。   The inventors of the present application have previously clarified that a gene encoding a constituent subunit of a SWI / SNF complex is a responsible gene of CSS (Non-patent Document 2, Patent Document 1). However, the number of CSS cases that can be explained by the responsible gene is about 50% of the total, and there are still many cases in which the genetic cause has not yet been elucidated.

国際公開第2013/103094号International Publication No. 2013/103094

G. S. Coffin, E. Siris, Am. J. Dis. Child. 119, 433-439 (1970).G. S. Coffin, E. Siris, Am. J. Dis. Child. 119, 433-439 (1970). Nat Genet.; 44(4): 376-8, 2012Nat Genet .; 44 (4): 376-8, 2012

本発明の目的は、報告された責任遺伝子では説明がつかないCSS症例の遺伝子診断を可能にする新規な手段を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide a novel means that enables genetic diagnosis of CSS cases that cannot be explained by the reported responsible gene.

本願発明者らは、CSS患者92名を対象に全エクソームシークエンシングを行ない鋭意解析した結果、血縁関係のない2名の患者から2種類のSOX11遺伝子de novo変異を発見し、これらの患者においてはSOX11の変異がCSSの病因変異であることを同定し、本願発明を完成した。   The inventors of the present invention conducted complete exome sequencing of 92 patients with CSS, and as a result, discovered two types of SOX11 gene de novo mutations from two unrelated patients. Identified the SOX11 mutation as a pathogenic mutation in CSS and completed the present invention.

すなわち、本発明は、生体から分離された試料を用いて、対象生体がSOX11遺伝子に変異を有するか否かを調べることを含む、コフィン−サイリス症候群の検出方法であって、SOX11遺伝子の少なくとも一方のアレルにSOX11のHMGドメインにおける変異が検出された場合にコフィン−サイリス症候群が検出される、方法を提供する。

That is, the present invention is a method for detecting Coffin-Siris syndrome, which comprises examining whether a target organism has a mutation in the SOX11 gene using a sample separated from the organism, wherein at least one of the SOX11 genes A method of detecting Coffin-Silis syndrome when a mutation in the HMG domain of SOX11 is detected in alleles of the present invention.

本発明により、CSS遺伝子診断の新たな指標が提供された。CSSの責任遺伝子としては、SWI/SNF複合体のサブユニット遺伝子SMARCB1、SMARCA4、SMARCA2、SMARCE1、ARID1A及びARID1Bが本願発明者らのグループにより報告されているが、新たにSOX11が責任遺伝子として同定されたことにより、CSSの遺伝子診断の幅がより広がった。本発明は、医療機関におけるCSSの確定診断の大きな補助となる。   The present invention provides a new index for CSS gene diagnosis. As the responsible gene of CSS, the subunit genes SMARCB1, SMARCA4, SMARCA2, SMARCE1, ARID1A and ARID1B of the SWI / SNF complex have been reported by our group, but SOX11 was newly identified as the responsible gene. As a result, the breadth of CSS genetic diagnosis has expanded. The present invention greatly assists a definitive diagnosis of CSS in a medical institution.

(a) CSS患者におけるSOX11変異。HMGドメイン(黒のボックス)内の2つのミスセンス変異は進化的に保存されたアミノ酸で生じていた。(b) DNAに結合しているマウスSOX4 HMGドメインの結晶構造。へリックスはリボンで、ループは糸で示した。DNAは棒で示した。変異部位のアミノ酸残基は空間充填モデルで示した。中央及び右の図では、変異部位の周辺にある疎水性コアに関与するアミノ酸残基のいくつかをさらに空間充填モデルで示した。図中のアミノ酸番号はマウスSOX4における番号であり、ヒトSOX11におけるアミノ酸番号はカッコ内に示した。水素結合は黒い点線で示した。分子構造はPyMOLを用いて描画した。(c)図示した変異による自由エネルギー変化はFoldXソフトウェアを用いて算出した。(d) HeLa細胞におけるGDF5プロモーター(-448/+319)の転写活性をルシフェラーゼレポーターアッセイにより測定した結果である。下段はトランスフェクトされたHeLa細胞からの抽出物のイムノブロット解析の結果である。NCはネガティブコントロール、WTは野生型SOX11、S60Pはp.Ser60Pro変異型SOX11、Y116Cはp.Tyr116Cys変異型SOX11。(a) SOX11 mutation in CSS patients. Two missense mutations within the HMG domain (black box) occurred at evolutionarily conserved amino acids. (b) Crystal structure of mouse SOX4 HMG domain bound to DNA. The helix is indicated by a ribbon and the loop is indicated by a thread. DNA is shown as a bar. The amino acid residues at the mutation sites are shown in a space-filling model. In the middle and right figures, some of the amino acid residues involved in the hydrophobic core around the mutation site are further shown in a space-filling model. The amino acid numbers in the figure are those for mouse SOX4, and the amino acid numbers for human SOX11 are shown in parentheses. Hydrogen bonds are indicated by black dotted lines. The molecular structure was drawn using PyMOL. (c) Free energy change due to the mutation shown in the figure was calculated using FoldX software. (d) The result of measuring the transcriptional activity of the GDF5 promoter (−448 / + 319) in HeLa cells by luciferase reporter assay. The lower panel shows the result of immunoblot analysis of the extract from the transfected HeLa cells. NC is negative control, WT is wild-type SOX11, S60P is p.Ser60Pro mutant SOX11, Y116C is p.Tyr116Cys mutant SOX11. 各種ヒト組織におけるSOX11遺伝子の発現を調べた結果である。ヒト成人(右)及び胎児(左)由来の組織のcDNAを用いて、TaqMan定量リアルタイムPCRアッセイによりSOX11遺伝子の発現を測定した。エラーバーは3回の独立した実験の標準偏差を示す。腎臓での発現量を基準(1x)として相対評価した。「筋肉」は骨格筋である。脳での特異的発現は胎児及び成人の両者で見られ、心臓での高発現は成人において確認された。It is the result of investigating the expression of SOX11 gene in various human tissues. SOX11 gene expression was measured by TaqMan quantitative real-time PCR assay using cDNA from tissues derived from human adult (right) and fetus (left). Error bars indicate the standard deviation of 3 independent experiments. Relative evaluation was performed using the expression level in the kidney as a reference (1x). “Muscle” is skeletal muscle. Specific expression in the brain was observed in both fetuses and adults, and high expression in the heart was confirmed in adults. (a) sox11-MOを単独で、又はインビトロで転写したヒトSOX11(hSOX11)mRNA(WTは野生型; S60Pはp.Ser60Pro、Y116Cはp.Tyr116Cys)と共に胚に注入した。WT hSOX11 mRNAインジェクション試験区のみで24 hpfにおける死亡率のレスキューが確認された。データは平均値±SD。*はスチューデントのt検定でP<0.05。nsは有意差なし。(b) MO及び構築物を注入した胚を24 hpfの時点で正常、軽度及び重度に分類した。sox11a/b MOを注入した胚の表現型は、WT hSOX11 mRNAにより部分的にレスキューされた。(c) control-, sox11a-, sox11b-, 及びsox11a/b-MOを注入した胚の48 hpfにおける頭部サイズの比率 (n = 10) (control-MOの平均値を1とした)。中脳の幅を測定した。データは平均値±SD。*はスチューデントのt検定でP<0.01。(d) 30 hpfのMO注入胚における脳細胞死をアクリジンオレンジ染色で観察した結果である(側面像)。sox11モルファントではCNSにおける細胞死が増加していた。スケールバーは100μm。右のグラフはモルファントにおけるアクリジンオレンジ強度を定量化した結果をグラフ化したものである(n=8〜10)。データは平均値±SD。*はスチューデントのt検定でP<0.001。(e) 48 hpf時に抗HuC/D抗体(上段)及び抗アセチル化チューブリン抗体(下段)でイムノラベリングした最大値投影像の背面図。sox11a-及びsox11a/b-MOを注入した胚では後脳の横連合が崩壊していた(図中のアスタリスク)。スケールバーは100μm。(a) Sox11-MO alone or in vitro transcribed human SOX11 (hSOX11) mRNA (WT is wild type; S60P is p.Ser60Pro, Y116C is p.Tyr116Cys) was injected into embryos. Rescue of mortality at 24 hpf was confirmed only in the WT hSOX11 mRNA injection test group. Data are mean ± SD. * P <0.05 by Student's t test. ns is not significantly different. (b) Embryos injected with MO and construct were classified as normal, mild and severe at 24 hpf. The phenotype of embryos injected with sox11a / b MO was partially rescued by WT hSOX11 mRNA. (c) Head size ratio at 48 hpf of embryos injected with control-, sox11a-, sox11b-, and sox11a / b-MO (n = 10) (the average value of control-MO is 1). The midbrain width was measured. Data are mean ± SD. * P <0.01 for Student's t test. (d) Brain cell death in 30 hpf MO-injected embryos observed with acridine orange staining (side view). Sox11 morphant had increased cell death in the CNS. Scale bar is 100 μm. The graph on the right is a graph showing the results of quantifying the acridine orange intensity in morphants (n = 8-10). Data are mean ± SD. * P <0.001 for Student's t test. (e) Rear view of a maximum projection image immunolabeled with anti-HuC / D antibody (upper) and anti-acetylated tubulin antibody (lower) at 48 hpf. In the embryos injected with sox11a- and sox11a / b-MO, the lateral association of the hindbrain was disrupted (asterisk in the figure). Scale bar is 100 μm. レスキュー実験において外因性のヒトSOX11転写物を確認した結果である。ポジティブコントロール(P.C.)(pEF6/V5-His B構築物中のWTヒトSOX11に由来するプラスミドDNA)、コントロールMO、sox11 MO及びhSOX11 mRNAを24 hpfの胚に注入し、各胚から抽出したRNAをサンプルとし、ヒトSOX11(hSOX11)プライマー及びゼブラフィッシュEF1-αプライマーを用いてRT-PCRを行なった。各レスキュー実験において、外因性のhSOX11転写物が確認された。It is the result of having confirmed the exogenous human SOX11 transcript in the rescue experiment. Positive control (PC) (plasmid DNA derived from WT human SOX11 in pEF6 / V5-His B construct), control MO, sox11 MO and hSOX11 mRNA were injected into 24 hpf embryos, and RNA extracted from each embryo was sampled RT-PCR was performed using human SOX11 (hSOX11) primer and zebrafish EF1-α primer. In each rescue experiment, an exogenous hSOX11 transcript was identified. sox11を抑制したゼブラフィッシュにおける脳細胞のアポトーシスを検出した結果である。30 hpfのゼブラフィッシュ脳におけるアポトーシス細胞をTUNEL染色により検出した。図に示した写真はcontrol-MO、sox11a-MO、sox11b-MO、sox11a/b-MOを注入した胚の画像の代表例である。スケールバーは100μm。各モルファントで明らかな脳細胞アポトーシスが観察された。It is the result of having detected the apoptosis of the brain cell in the zebrafish which suppressed sox11. Apoptotic cells in 30 hpf zebrafish brain were detected by TUNEL staining. The photographs shown in the figure are representative examples of embryo images injected with control-MO, sox11a-MO, sox11b-MO, and sox11a / b-MO. Scale bar is 100 μm. Clear brain cell apoptosis was observed with each morphant.

SOX11(SRY (sex determining region Y)-box 11, NCBI Gene ID: 6664)は、初期胚発生に関与する転写因子である。SOX11による転写調節を受けるGDF5は、細胞の成長因子であり、関節軟骨分化や増殖、関節の形成に重要な役割を果たすことが知られている。SOX11タンパク質は441残基のタンパク質であり、遺伝子は1つのエクソンで構成される。第48番〜第118番アミノ酸の領域は、配列特異的DNA結合に関与するHMGドメインであり、進化的に高度に保存されている(Jauch, R., Ng, C.K., Narasimhan, K. & Kolatkar, P.R. Biochem J 443, 39-47 (2012))。SOX11遺伝子の塩基配列及びコードされるSOX11タンパク質のアミノ酸配列は公知であり、例えばGenBankにNM_003108のアクセッション番号で登録されている。本願配列表の配列番号1及び2には、SOX11のコード領域の塩基配列及びコードされるアミノ酸配列を示す。配列番号3には、5'-UTR及び3'-UTRの一部を含むSOX11ゲノム配列を示す。配列番号3のうちの第56位〜第1381位がエクソン1中のコード領域である。   SOX11 (SRY (sex determining region Y) -box 11, NCBI Gene ID: 6664) is a transcription factor involved in early embryogenesis. GDF5, which undergoes transcriptional regulation by SOX11, is a cell growth factor, and is known to play an important role in articular cartilage differentiation and proliferation and joint formation. The SOX11 protein is a 441 residue protein, and the gene is composed of one exon. The region from amino acids 48 to 118 is an HMG domain involved in sequence-specific DNA binding, and is evolutionarily highly conserved (Jauch, R., Ng, CK, Narasimhan, K. & Kolatkar , PR Biochem J 443, 39-47 (2012)). The nucleotide sequence of the SOX11 gene and the amino acid sequence of the encoded SOX11 protein are known, and are registered in GenBank, for example, with an accession number of NM_003108. SEQ ID NOs: 1 and 2 in the sequence listing of the present application show the base sequence of the coding region of SOX11 and the encoded amino acid sequence. SEQ ID NO: 3 shows the SOX11 genomic sequence including a part of 5′-UTR and 3′-UTR. Positions 56 to 1381 of SEQ ID NO: 3 are coding regions in exon 1.

本発明では、生体から分離された試料を用いて、対象生体がSOX11遺伝子に変異を有するか否かを調べる。SOX11遺伝子の変異には、コードされるSOX11タンパク質のごく少数のアミノ酸残基の変化(置換、欠失、挿入)の他、SOX11タンパク質の少なくとも一部の領域を欠失するような変異をもたらす遺伝子配列の変化が包含され、SOX11遺伝子領域の全体又は一部を欠失する変異も包含される。例えば、エクソン又はイントロン領域内での塩基の置換、欠失、挿入、重複等によるミスセンス変異、ナンセンス変異、フレームシフト変異、インフレーム欠失若しくは挿入変異(1個以上のアミノ酸の欠失若しくは挿入をもたらす)、スプライシング異常を生じる変異、あるいはSOX11遺伝子を含む染色体領域の微細欠失等が挙げられるが、これらに限定されない。なお、配列表に示されたSOX11遺伝子のゲノム配列及びコードされるSOX11タンパク質のアミノ酸配列は、正常なSOX11配列の典型例であり、SOX11遺伝子変異の有無は、配列表に示されたSOX11遺伝子の配列を基準とし、この基準配列との対比により判断され得る。   In the present invention, whether or not the target living body has a mutation in the SOX11 gene is examined using a sample separated from the living body. SOX11 gene mutations include mutations that delete at least part of the SOX11 protein in addition to changes (substitutions, deletions, insertions) in a few amino acid residues of the encoded SOX11 protein. Sequence changes are encompassed, including mutations that delete all or part of the SOX11 gene region. For example, missense mutation, nonsense mutation, frameshift mutation, inframe deletion or insertion mutation (deletion or insertion of one or more amino acids) due to base substitution, deletion, insertion, duplication, etc. in the exon or intron region , Mutations that cause splicing abnormalities, or microdeletions of chromosomal regions containing the SOX11 gene, but are not limited thereto. The genomic sequence of the SOX11 gene shown in the sequence listing and the amino acid sequence of the encoded SOX11 protein are typical examples of normal SOX11 sequences. The presence or absence of mutations in the SOX11 gene is determined based on the SOX11 gene shown in the sequence listing. The sequence can be used as a reference, and can be judged by comparison with the reference sequence.

SOX11遺伝子の少なくともいずれか一方のアレルに少なくとも1つの有害な変異がある場合に対象生体のCSSが検出される。SOX11遺伝子の有害な変異の検出は、医師によるCSSの確定診断の大きな補助となる。「有害な変異」ないしは「病原性の変異」とは、SOX11の転写活性が損なわれる変異であり、標的DNAへの結合が阻害される変異が包含される。あるSOX11遺伝子変異によりSOX11の転写活性が損なわれるかどうかは、周知のレポーターアッセイにより容易に調べることができる。具体的な方法の一例は下記実施例に記載される通りであるが、簡潔に説明すると以下の通りである。すなわち、例えば、SOX11による転写調節を受けるGDF5遺伝子のプロモーター領域をルシフェラーゼ遺伝子等のレポーター遺伝子の上流に連結し、この構築物を適当な培養細胞に導入する。任意の変異を有する変異型のSOX11タンパク質を発現する構築物を別途作製し、この構築物を前述の培養細胞に導入し、培養細胞内で変異型SOX11タンパク質を発現させる。変異型SOX11タンパク質が転写活性を保持していればレポーター遺伝子の発現が確認され、転写活性が損なわれていればレポーター遺伝子の発現が低下ないしは確認されないので、レポーター遺伝子の発現を指標として任意のSOX11変異がSOX11の転写活性を損なう変異であるか否かを調べることができる。   When at least one harmful mutation is present in at least one allele of the SOX11 gene, the CSS of the target organism is detected. The detection of harmful mutations in the SOX11 gene is a great aid for physicians in the definitive diagnosis of CSS. “Detrimental mutation” or “pathogenic mutation” is a mutation that impairs the transcriptional activity of SOX11, and includes a mutation that inhibits binding to a target DNA. Whether a certain SOX11 gene mutation impairs the transcriptional activity of SOX11 can be easily examined by a well-known reporter assay. An example of a specific method is as described in the examples below, but a brief description is as follows. That is, for example, the promoter region of the GDF5 gene that undergoes transcriptional regulation by SOX11 is linked upstream of a reporter gene such as a luciferase gene, and this construct is introduced into a suitable cultured cell. A construct that expresses a mutant SOX11 protein having an arbitrary mutation is separately prepared, and this construct is introduced into the aforementioned cultured cells, and the mutant SOX11 protein is expressed in the cultured cells. If the mutant SOX11 protein retains transcriptional activity, the expression of the reporter gene is confirmed.If the transcriptional activity is impaired, the expression of the reporter gene is not reduced or confirmed. It is possible to examine whether the mutation is a mutation that impairs the transcriptional activity of SOX11.

SOX11タンパク質において進化的に高度に保存されたアミノ酸残基における変異、とりわけHMGドメイン(第48番〜第118番アミノ酸、配列番号1に示した塩基配列中では第142位〜第354位)内での変異は、CSSの指標となるSOX11の有害な変異である蓋然性が高い。HMGドメイン内の進化的保存性の高い1個以上のアミノ酸残基を欠失する変異や、そのようなアミノ酸残基が性質の異なるアミノ酸に置換する変異は、通常、有害な変異である。検出された塩基の変異が、多数の健常者集団には認められない変異であったり、NCBIのdbSNPや1000 Genomes Project等の塩基配列の多様性に関する周知のデータベースに登録されていないまれな塩基変異である場合も、CSSの指標となる有害な変異と考えて差し支えない。   Within amino acid residues that are evolutionarily highly conserved in the SOX11 protein, especially within the HMG domain (amino acids 48 to 118, positions 142 to 354 in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1) These mutations are likely to be harmful mutations in SOX11, which is an indicator of CSS. Mutations that delete one or more amino acid residues with high evolutionary conservation in the HMG domain, or mutations in which such amino acid residues are substituted with amino acids having different properties are usually harmful mutations. Rare base mutations that are not registered in well-known databases regarding the diversity of base sequences such as NCBI dbSNP and 1000 Genomes Project. Can be considered a harmful mutation that is an indicator of CSS.

ある遺伝子中のアミノ酸置換変異が病原性変異であるか否かを調べることができる各種の予測ツールが知られている。例えば、SIFT (http://sift.jcvi.org/)、PolyPhen (http://genetics.bwh.harvard.edu/pph/)、PolyPhen-2 (http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/)、Mutation Taster (http://www.mutationtaster.org/)、Align GVGD (http://agvgd.iarc.fr/agvgd_input.php)などが知られている。実際に検出されたSOX11変異について、このような公知の予測ツールを用いて有害な変異であるかどうかを判断することも可能である。SIFTでは、スコア0.05未満の場合、置換はintolerant(タンパク質機能変化に影響あり)と予測される。PolyPhenでは、スコア2.0を超えた場合、病原性と予測される。PolyPhen-2では、スコア0.000 (良性の可能性が最も大) 〜0.999 (有害の可能性が最も大)でスコア付けされ、スコアをもとにした判定がpossiblyあるいはprobably damagingであるときに、病原性変異が強く示唆される。Mutation Tasterでは、病原性又は多型として分類される。Align GVGDでは、Class C0 (可能性小) 〜Class C65 (可能性大)の範囲でクラススコア評価され、クラススコアC55以上の変異であれば病原性変異が示唆される。   Various prediction tools that can examine whether or not an amino acid substitution mutation in a gene is a pathogenic mutation are known. For example, SIFT (http://sift.jcvi.org/), PolyPhen (http://genetics.bwh.harvard.edu/pph/), PolyPhen-2 (http://genetics.bwh.harvard.edu/ pph2 /), Mutation Taster (http://www.mutationtaster.org/), Align GVGD (http://agvgd.iarc.fr/agvgd_input.php), etc. are known. It is also possible to determine whether the actually detected SOX11 mutation is a harmful mutation using such a known prediction tool. In SIFT, if the score is less than 0.05, the substitution is predicted to be intolerant (affects changes in protein function). PolyPhen is predicted to be pathogenic if the score exceeds 2.0. PolyPhen-2 scores between 0.000 (most likely benign) to 0.999 (most likely harmful), and pathogenic when the decision based on the score is possibly damaging Sex mutations are strongly suggested. Mutation Taster classifies as pathogenic or polymorphic. In Align GVGD, a class score is evaluated in the range of Class C0 (low possibility) to Class C65 (high possibility), and a mutation of class score C55 or higher indicates a pathogenic mutation.

下記表1に示した変異は、実施例においてCSS患者を対象とするWES解析により新たに同定された、CSSの病因変異である。これらはいずれもSOX11のHMGドメイン内の進化的保存性の高いアミノ酸残基において生じており(図1a)、健常者集団には見出されず、上記した予測ツールを用いた評価で病原性の変異であることが強く示唆された変異である。もっとも、これら2種の変異は本発明でCSSの指標となるSOX11遺伝子変異の一例であり、本発明の範囲はこれらの具体例に限定されるものではない。   The mutation shown in the following Table 1 is a pathogenic mutation of CSS newly identified by WES analysis for CSS patients in the Examples. All of these occur at amino acid residues with high evolutionary conservation in the HMG domain of SOX11 (Fig. 1a), which are not found in the healthy population and are pathogenic mutations as assessed by the prediction tool described above. This mutation has been strongly suggested. However, these two types of mutations are examples of SOX11 gene mutations that serve as CSS indicators in the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these specific examples.

SOX11遺伝子の変異は、ゲノムDNAやRNA等の核酸試料を用いて塩基配列を解析することで検出可能である。とりわけ、ゲノムDNA試料を用いてゲノム配列の解析を行なうことが最も確実で望ましい。ゲノムDNA等の核酸試料は、末梢血や口腔粘膜スワブ等から常法により容易に調製することができる。また、種々の出生前遺伝子検査法が公知であり、胎児にSOX11遺伝子変異が存在するかどうかを調べることも可能である。例えば、胎児から細胞を採取して検査する方法(羊水、絨毛、臍帯血を使用)、母体血中に混在している胎児細胞を用いて胎児の遺伝子変異を検査する非侵襲の検査方法、体外受精した受精卵の1細胞を用いる方法(着床前診断)など、種々の手法が公知である。上記非侵襲の検査方法では、胎児細胞を含有する母体血試料が「生体から分離された試料」に該当し、胎児が「対象生体」に該当する。   A mutation in the SOX11 gene can be detected by analyzing the nucleotide sequence using a nucleic acid sample such as genomic DNA or RNA. In particular, it is most reliable and desirable to analyze a genomic sequence using a genomic DNA sample. Nucleic acid samples such as genomic DNA can be easily prepared from peripheral blood, oral mucosa swabs, and the like by conventional methods. In addition, various prenatal genetic testing methods are known, and it is possible to examine whether a fetal SOX11 gene mutation exists. For example, methods of collecting and examining cells from the fetus (using amniotic fluid, villi, umbilical cord blood), non-invasive testing methods of examining fetal genetic mutations using fetal cells mixed in maternal blood, in vitro Various methods such as a method using one cell of a fertilized fertilized egg (pre-implantation diagnosis) are known. In the non-invasive testing method, a maternal blood sample containing fetal cells corresponds to “a sample separated from a living body”, and a fetus corresponds to a “target living body”.

タンパク質のアミノ酸配列は、タンパク質をコードする領域だけではなくイントロンやUTR領域における変異によっても影響され得るが、遺伝子検査では通常、コード領域及びその近傍数十〜数百塩基程度、例えば30〜50塩基程度の隣接非コード領域を含めて検査するのが一般的である。本発明でも、SOX11遺伝子のエクソン中のコード領域及びその近傍の非コード領域を対象に配列解析を行えばよい。ゲノム配列の解析により変異を検出する場合には、本願配列表の配列番号1、3や公知のデータベースから入手可能なSOX11遺伝子のゲノム配列を参照して適宜プライマーを設計し、ゲノムDNA試料を用いて常法によりシークエンシングを行えばよい。対象生体ゲノムDNA上のSOX11遺伝子の塩基配列を決定し、これを野生型の基準配列と比較することにより、変異を詳細に同定できる。決定した塩基配列は、例えばSeqScape (登録商標) 等の公知のソフトウェアを用いて解析することにより、変異の検出やプロファイリングを容易に行なうことができる。   The amino acid sequence of a protein can be affected not only by the region coding for the protein but also by mutations in the intron and UTR region, but in genetic testing, usually the coding region and its vicinity several tens to several hundred bases, for example, 30 to 50 bases In general, inspection is performed including a certain degree of adjacent non-coding regions. In the present invention, the sequence analysis may be performed for the coding region in the exon of the SOX11 gene and the non-coding region in the vicinity thereof. When detecting mutations by analysis of genomic sequence, refer to SEQ ID Nos. 1 and 3 in the Sequence Listing of the present application and the genomic sequence of SOX11 gene available from publicly known databases, design primers appropriately, and use genomic DNA samples Therefore, sequencing may be performed by a conventional method. Mutations can be identified in detail by determining the base sequence of the SOX11 gene on the target biological genomic DNA and comparing it with the wild-type reference sequence. By analyzing the determined base sequence using known software such as SeqScape (registered trademark), mutation detection and profiling can be easily performed.

本発明で対象となるSOX11遺伝子変異は主としてヘテロ変異である。ヘテロ二本鎖を検出する手法として、変性高速液体クロマトグラフィー(dHPLC)を用いてヘテロ二本鎖を検出する方法や、High Resolution Melt法が知られている(Bde Juan I et al. (2009) Breast Cancer Res Treat 115:405-414、Takano et al. (2008) BMC Cancer 8:59など)。もっとも、SOX11遺伝子は単一エクソンからなる遺伝子で、ゲノム上のコード領域のサイズは約1300bpと小さく、ゲノム上のコード領域全長の塩基配列を決定することが容易である。従って、本発明においては、ゲノムDNA試料からSOX11遺伝子のコード領域の塩基配列を決定し、変異の有無を調べることが簡便で好ましい。   The SOX11 gene mutation of interest in the present invention is mainly a hetero mutation. Methods for detecting heteroduplexes using denaturing high performance liquid chromatography (dHPLC) and High Resolution Melt methods are known as methods for detecting heteroduplexes (Bde Juan I et al. (2009)). Breast Cancer Res Treat 115: 405-414, Takano et al. (2008) BMC Cancer 8:59, etc.). However, the SOX11 gene is a gene consisting of a single exon, the size of the coding region on the genome is as small as about 1300 bp, and it is easy to determine the base sequence of the entire coding region on the genome. Therefore, in the present invention, it is convenient and preferable to determine the nucleotide sequence of the coding region of the SOX11 gene from a genomic DNA sample and examine the presence or absence of mutation.

遺伝子領域の欠失については、DNAマイクロアレイを用いた解析や、in situハイブリダイゼーション法及びサザンハイブリダイゼーション法等の常法により確認することができる。これらの方法により遺伝子領域の欠失を調べるのは、配列決定を行なう前でも行なった後でもよく、必要に応じて適宜に実施してよい。   The deletion of the gene region can be confirmed by an analysis using a DNA microarray, or a conventional method such as an in situ hybridization method or a Southern hybridization method. Examination of the deletion of the gene region by these methods may be performed before or after sequencing, and may be performed as necessary.

DNAマイクロアレイを用いてゲノム中の遺伝子のコピー数を調べる方法は公知であり、市販のアレイや常法により作製したアレイ及び公知のソフトウェアを用いて実施することができる。例えば、WO2009/084472には、数千個のBACクローンを搭載したアレイを用いたCGH(comparative genomic hybridization)法により染色体の微細欠失を同定する方法が記載されている。患者及び健常者からゲノムDNAを採取し、患者DNAをCy5標識し健常者DNAをCy3標識したプローブと、標識色素を入れ替えて作製したプローブとを用いて、アレイとハイブリダイズさせ、市販のスキャナ及びソフトウェア(例えば、AXON社のGenePix4000B及びGenePixPro6.0)を用いて標識からのシグナルを数値化し、常法による解析を行なうことで、微細欠失の有無とその位置を特定することができる。このほか、Affymetrix社のGeneChip Human Mapping 250K Nsp Array、及びCytoScan HD arrayを用いる方法も知られている。   A method for examining the copy number of a gene in a genome using a DNA microarray is known, and can be carried out using a commercially available array, an array prepared by a conventional method, and known software. For example, WO2009 / 084472 describes a method for identifying microscopic deletions of chromosomes by CGH (comparative genomic hybridization) using an array loaded with thousands of BAC clones. Genomic DNA is collected from a patient and a healthy person, and the patient DNA is Cy5-labeled and the healthy person's DNA is Cy3-labeled, and a probe prepared by replacing the labeled dye is hybridized with the array, and a commercially available scanner and The presence or absence of fine deletion and its position can be identified by digitizing the signal from the label using software (for example, GenePix4000B and GenePixPro6.0 of AXON) and performing analysis by a conventional method. In addition, methods using Affymetrix's GeneChip Human Mapping 250K Nsp Array and CytoScan HD array are also known.

in situハイブリダイゼーション法では、対象生体の細胞を採取し、染色体標本試料を調製する。目的のSOX11遺伝子領域と特異的にハイブリダイズするDNAを標識してプローブを作製し、該プローブを上記染色体標本とハイブリダイズさせる。プローブからのシグナルの有無を調べることにより、目的遺伝子の欠失を検出することができる。DNAの標識は、特に限定されないが、通常、ラジオアイソトープ又は蛍光色素(Cy5、Cy3、FITC等)を用いて行なわれ、蛍光色素がより一般的に用いられている。蛍光標識プローブを用いる場合、この手法はFISH法と呼ばれる。目的のSOX11遺伝子領域と特異的にハイブリダイズするDNAプローブは、当業者であれば、本願配列表に示すSOX11遺伝子ゲノム配列や公知のデータベースに登録されているゲノム配列を参照して適宜プライマーを設計し、正常なゲノムDNAを鋳型としてPCRを行なうことにより調製することができる。また、目的のSOX11遺伝子領域を含むBACクローン等のクローンを標識してプローブとして用いることもできる。ヒトゲノムDNAを含むBACクローン等のクローンは市販もされており、入手は容易である。プローブに用いるDNAは、目的の遺伝子のコード領域の全領域をカバーするものであってもよいし、コード領域の一部のみをカバーするものであってもよい。   In the in situ hybridization method, cells of a target organism are collected and a chromosome sample is prepared. A probe is prepared by labeling a DNA that specifically hybridizes with the target SOX11 gene region, and the probe is hybridized with the chromosome sample. Deletion of the target gene can be detected by examining the presence or absence of a signal from the probe. The labeling of DNA is not particularly limited, but is usually performed using a radioisotope or a fluorescent dye (Cy5, Cy3, FITC, etc.), and a fluorescent dye is more commonly used. When a fluorescently labeled probe is used, this method is called FISH method. For those skilled in the art, DNA probes that specifically hybridize with the target SOX11 gene region can be designed with appropriate primers by referring to the SOX11 gene genomic sequence shown in the sequence listing of this application and the genomic sequences registered in known databases. However, it can be prepared by performing PCR using normal genomic DNA as a template. In addition, a clone such as a BAC clone containing the target SOX11 gene region can be labeled and used as a probe. Clones such as BAC clones containing human genomic DNA are also commercially available and are readily available. The DNA used for the probe may cover the entire coding region of the target gene or may cover only a part of the coding region.

サザンハイブリダイゼーション法では、対象生体のゲノムDNA試料を任意の制限酵素で切断後、アガロースゲル等で電気泳動し、メンブレンにDNAを転写する。このメンブレン上で、目的のSOX11遺伝子領域と特異的にハイブリダイズするDNAを標識して調製したDNAプローブをハイブリダイズさせる。検出されるバンドの有無を調べることにより、目的遺伝子の欠失を検出することができる。点変異のような変異であっても、制限酵素部位に変化を生じる変異である場合には、検出されるバンドのサイズが変化するため、該方法で検出し得る。プローブとして用いるDNAは上記と同様にして調製でき、プローブの標識は、特に限定されないが、通常、ラジオアイソトープやジゴキシゲニン等のハプテンを用いて行なわれる。   In the Southern hybridization method, a genomic DNA sample of a target organism is cleaved with an arbitrary restriction enzyme, electrophoresed on an agarose gel or the like, and the DNA is transferred to a membrane. On this membrane, a DNA probe prepared by labeling a DNA that specifically hybridizes with the target SOX11 gene region is hybridized. By examining the presence or absence of the detected band, the deletion of the target gene can be detected. Even a mutation such as a point mutation can be detected by this method because the size of the detected band changes when the mutation causes a change in the restriction enzyme site. DNA used as a probe can be prepared in the same manner as described above, and the labeling of the probe is not particularly limited, but is usually performed using a hapten such as a radioisotope or digoxigenin.

以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

[材料及び方法]
患者及び臨床データ
患者はいずれも主治医の臨床遺伝学者にCSSと診断された患者であった。DNAサンプルは常法により末梢血白血球より単離した。実験プロトコール及び患者の顔貌の文献への掲載に関して全ての参加者からインフォームドコンセントを得た。本研究は横浜市立大学医学部の倫理委員会に承認された。
[Materials and methods]
Patients and clinical data All patients were diagnosed with CSS by the attending physician's clinical geneticist. DNA samples were isolated from peripheral blood leukocytes by conventional methods. Informed consent was obtained from all participants regarding the publication of the experimental protocol and patient face in the literature. This study was approved by the Ethics Committee of Yokohama City University School of Medicine.

患者1(女性)は正常妊娠で妊娠38週目に出生した。出生時の体重は2,340 g(-1.9 SD)、身長は45 cm(-2.2 SD)、前後径周囲(OFC)は30.5 cm(-1.8 SD)。筋緊張が低く、哺乳困難があり(特に新生児期)、発育は遅延。定頚5か月、座位11か月、独歩1歳11か月。1歳7か月で有意義語を発した。3歳時の発達指数は57。腹部の超音波検査により、左の腎臓がやや小さいことが確認された。当該患者は顔面中央部の低形成、眼裂狭小、両眼隔離症、上向きの眼瞼裂、長いまつ毛、低い鼻根、鼻孔が上向いた短い鼻、短い人中、開いた口、厚い口唇及び低位耳介を特徴とする特異な顔貌を有しており、爪の低形成(特に第5指)を伴う末節骨の形成不全も認められた。そのほかの特徴として、多毛、長いまつ毛、及び豊かな頭髪を有していた。4歳8か月時点で身長は92.1 cm(-2.9 SD)と低く、成長ホルモン欠損症が疑われたが、刺激試験で評価した結果は正常であった。10歳時の身長は119 cm(-2.8 SD)、体重は20.1 kg(-1.8 SD)、OFCは47.3 cm(-3.3 SD)。学校では特別支援学級に入っているが、約1時間半の道程を独力で通学可能であり、クラスメート達とある程度言葉でコミュニケーションが取れている。   Patient 1 (female) had a normal pregnancy and was born at 38 weeks of gestation. Weight at birth is 2,340 g (-1.9 SD), height is 45 cm (-2.2 SD), and front and rear diameter circumference (OFC) is 30.5 cm (-1.8 SD). Low muscle tone, difficulty in feeding (especially in the neonatal period), delayed growth. Standing 5 months, sitting 11 months, walking 1 year 11 months. At 1 year and 7 months, a meaningful word was given. The developmental index at age 3 is 57. Abdominal ultrasonography confirmed that the left kidney was rather small. The patient has hypomorphism in the center of the face, narrowing of the eyelids, binocular sequestration, upward cleft eyebrows, long eyelashes, low nose root, short nose with nostrils up, short person, open mouth, thick lips and low position It had a peculiar facial feature characterized by the auricle, and dysplasia of the distal phalanx with low nail formation (particularly the fifth finger) was also observed. Other features were hairy, long eyelashes and rich hair. At the age of 4 years and 8 months, the height was as low as 92.1 cm (-2.9 SD), and growth hormone deficiency was suspected, but the results evaluated in the stimulation test were normal. At 10 years old, the height is 119 cm (-2.8 SD), the weight is 20.1 kg (-1.8 SD), and the OFC is 47.3 cm (-3.3 SD). Although I am in a special support class at school, I can go to school on my own for about an hour and a half and communicate with my classmates in some language.

患者2(女性)は、16歳時に低身長の評価のために遺伝外来に紹介された。正常妊娠で出生したが、出生時体重は低かった(1.75 kg, -4SD)。発達のマイルストーンは正常であったが、両親は常々我が子が他の子供たちに後れを取っていると感じていた。学業成績は低く、IQは70〜80。通常学級に入っていたが、毎年クラスの試験に合格するために苦労していた。低身長であったが粗な顔貌は有さず。頤が小さく、眼窩上隆起は低形成であり、眼瞼下垂は認めず。鼻が長く、小鼻は低形成で鼻柱が張り出していた。頭髪は濃く粗でまばらであり、背中まで生えていた。第4趾及び第5趾は短く、全ての指の爪が低形成で、指は先細であった。両足の第4趾、第5趾と右足の第3趾が顕著に低形成であった。右足の第3、第4、第5趾及び左足の第3、第4趾に斜趾症あり。骨格検査を行なったがX線写真では骨の異常を認めず。骨年齢は13〜14歳であり、濾胞刺激ホルモンは1.57 IU / L(正常値: <5 IU / L)。初潮前の16歳時における超音波検査では、子宮の形成不全及び両方の腎臓の異常回転を認めた。17歳で初潮を迎えるまで二次性徴を認めず。現在患者2は17歳であり、依然として背は低く、身長141 cm(-5 SD)、体重31.3 kg(-3 SD)、OFC 50.5 cm(-4.5 SD)である。   Patient 2 (female) was referred to a genetic clinic for evaluation of short stature at the age of 16. She was born in normal pregnancy but was born at low weight (1.75 kg, -4SD). Although the developmental milestones were normal, parents always felt that my child was behind other children. Academic performance is low, IQ is 70-80. I was in regular class, but I had a hard time passing the class exam every year. Although she was short, she did not have a rough face. The eyelids are small, the orbital bumps are hypoplastic, and no drooping eyelids are observed. The nose was long, the nose was hypoplastic and the nose column was overhanging. The hair was dark, coarse and sparse and grew to the back. The fourth and fifth folds were short, all fingernails were low-formed, and the fingers were tapered. The 4th and 5th heels of both feet and the 3rd heel of the right foot were significantly less formed. There is tortosis on the third, fourth and fifth heels of the right foot and the third and fourth heels of the left foot. A skeletal examination was performed, but no abnormalities were found on the radiograph. Bone age is 13-14 years and follicle stimulating hormone is 1.57 IU / L (normal value: <5 IU / L). Ultrasonography at age 16 before menarche showed uterine dysplasia and abnormal rotation of both kidneys. No secondary sexual characteristics were recognized until menarche at age 17. Patient 2 is now 17 years old, still short, 141 cm (-5 SD) tall, 31.3 kg (-3 SD) and OFC 50.5 cm (-4.5 SD).

全エクソームシークエンス解析
全エクソームシークエンス解析(WES)は既報(Saitsu, H. et al. Nat Genet 45, 445-9, 449e1 (2013); Tsurusaki, Y. et al. Clin Genet (2013). DOI: 10.1111/cge.12225)の通りに実施した。2家系についてtrio-based WESを行なった。すなわち、Covaris 2STMシステム(Covaris社, 米国マサチューセッツ州Woburn)を用いて3μgのゲノムDNAを剪断し、SureSelect XT Human All Exon V4又はV4+UTRs(Agilent Technology社, 米国カリフォルニア州Santa Clara)を製造者の指示書に従い使用してパーティショニングした。エクソン濃縮したDNAライブラリーは、HiSeq2000(Illumina社, 米国カリフォルニア州San Diego)を用いて、101-bpのペアエンドリードと7-bpのインデックスリードでシークエンシングを行なった。1レーン4サンプル(各2.5 pM、異なるインデックスを含む)でランを行なった。イメージ解析及びベースコーリングは、HiSeq Control Software/Real Time Analysis and CASAVA1.8.2(Illumina社)を用いて行なった。ヒトゲノムhg19へのマッピングは、Novoalign(http://www.novocraft.com/main/page.php?s=novoalign)を用いて行なった。アライメント後のリードはPicard(http://picard.sourceforge.net)で処理し、PCR duplicateを除去した。変異コールは、Genome Analysis Toolkit 1.5-21(GATK)によりBest Practice Variant Detection with the GATK v3を用いて行ない、ANNOVAR(2012Feb23)によりアノテートした。dbSNP135に登録されているコモン変異(MAF≧0.01)は除外した。
Whole Exome Sequence Analysis Whole Exome Sequence Analysis (WES) has been reported (Saitsu, H. et al. Nat Genet 45, 445-9, 449e1 (2013); Tsurusaki, Y. et al. Clin Genet (2013). DOI : 10.1111 / cge.12225). Trio-based WES was conducted for two families. That is, 3 μg of genomic DNA was sheared using Covaris 2STM system (Covaris, Woburn, Mass., USA), and SureSelect XT Human All Exon V4 or V4 + UTRs (Agilent Technology, Santa Clara, Calif., USA) Used and partitioned according to instructions. The exon-enriched DNA library was sequenced with HiSeq2000 (Illumina, San Diego, Calif., USA) with a 101-bp paired-end read and a 7-bp index read. Runs were performed with 4 samples per lane (2.5 pM each, including different indices). Image analysis and base calling were performed using HiSeq Control Software / Real Time Analysis and CASAVA 1.8.2 (Illumina). Mapping to the human genome hg19 was performed using Novoalign (http://www.novocraft.com/main/page.php?s=novoalign). The lead after alignment was treated with Picard (http://picard.sourceforge.net) to remove PCR duplicates. Mutation calls were made using Genome Analysis Toolkit 1.5-21 (GATK) with Best Practice Variant Detection with the GATK v3 and annotated with ANNOVAR (2012Feb23). Common mutations (MAF ≧ 0.01) registered in dbSNP135 were excluded.

変異のフィルタリング
エクソン及びスプライス部位±2bpの領域内に存在する全ての変異から、dbSNP137、1000 Genomes Project、The National Heart Lung and Blood Institute Exome Sequencing Project Exome Variant Server(NHLBI-ESP 6500)、及び研究室内の変異データベース(408名に由来するコントロールエクソームデータ)のいずれかに登録されている変異、並びにセグメント重複内に位置する変異を除外し、ヘテロ接合の非同義な変異を抽出した。サンガーシークエンシングにより変異を検証した。
Mutation Filtering All mutations within the exon and splice site ± 2 bp range from dbSNP137, 1000 Genomes Project, The National Heart Lung and Blood Institute Exome Sequencing Project Exome Variant Server (NHLBI-ESP 6500), and laboratory Mutations registered in any of the mutation databases (control exome data derived from 408 persons) and mutations located within the segment duplication were excluded, and heterozygous non-synonymous mutations were extracted. Mutations were verified by Sanger sequencing.

構造モデリング及び自由エネルギー計算
SWISS-MODEL server 5(Kiefer, F., Arnold, K., Kunzli, M., Bordoli, L. & Schwede, T. Nucleic Acids Res 37, D387-92 (2009))により、ヒトSOX11に最も近い構造として、DNAに結合するマウスSox4のHMGドメインの結晶構造(Protein Data Bank コード3U2B)を選択した。同定されたミスセンス変異について調べるため、FoldX software(version 3.0)を用いて変異による自由エネルギー変化を計算した(Guerois, R., Nielsen, J.E. & Serrano, L. J Mol Biol 320, 369-87 (2002); Schymkowitz, J. et al. Nucleic Acids Res 33, W382-8 (2005))。計算は3回反復して行ない、得られたデータは平均値及び標準偏差で表した。
Structural modeling and free energy calculation
SWISS-MODEL server 5 (Kiefer, F., Arnold, K., Kunzli, M., Bordoli, L. & Schwede, T. Nucleic Acids Res 37, D387-92 (2009)) is the closest structure to human SOX11 The crystal structure of the HMG domain of mouse Sox4 that binds to DNA (Protein Data Bank code 3U2B) was selected. To investigate the identified missense mutations, free energy changes due to mutations were calculated using FoldX software (version 3.0) (Guerois, R., Nielsen, JE & Serrano, L. J Mol Biol 320, 369-87 (2002). Schymkowitz, J. et al. Nucleic Acids Res 33, W382-8 (2005)). The calculation was repeated three times, and the obtained data was expressed as an average value and a standard deviation.

ヒト組織におけるSOX11発現解析
成人(Human MTC Panel I, #636742, Clontech社, 米国カリフォルニア州Mountain View)及び胎児(Human Fetal MTC Panel, #636747, Clontech社)に由来するcDNAを用いてTaqMan定量リアルタイムPCRを行なった。プレデザインされたヒトSOX11用(Hs00167060_m1, Life Technologies社, 米国カリフォルニア州Carlsbad)及びヒトβアクチン用(ACTB, 4326315E, Life Technologies社)のTaqManプローブを用いた。PCRはRotor-Gene Q(QIAGEN社, 米国カリフォルニア州Valencia)を用いて行ない、2-ΔΔCt法に従い内部標準遺伝子ACTBに対して発現レベルをノーマライズした。腎臓での発現をスタンダード(1x)として用いた。
Analysis of SOX11 expression in human tissues TaqMan quantitative real-time PCR using cDNA derived from adults (Human MTC Panel I, # 636742, Clontech, Mountain View, CA, USA) and fetuses (Human Fetal MTC Panel, # 636747, Clontech) Was done. Predesigned TaqMan probes for human SOX11 (Hs00167060_m1, Life Technologies, Carlsbad, Calif., USA) and human β-actin (ACTB, 4326315E, Life Technologies) were used. PCR was performed using Rotor-Gene Q (QIAGEN, Valencia, Calif., USA), and the expression level was normalized to the internal standard gene ACTB according to the 2- ΔΔCt method. Renal expression was used as a standard (1x).

発現ベクター
SOX11のオープンリーディングフレーム(ORF)クローンはPromega社(日本国東京)より購入し、SOX11の変異体(c.178T>C; p.Ser60Pro及びc.347A>G; p.Tyr116Cys)はKOD-Plus-Mutagenesis Kit(TOYOBO社, 日本国大阪)を用いた部位特異的変異誘発により作製した。野生型(WT)及び変異型SOX11 cDNAは、In-Fusion PCR Cloning Kit(Clontech Laboratories社)を用いてPCR増幅し哺乳動物発現ベクターpEF6/V5-His B(Life Technologies社)にクローニングしたほか、哺乳動物発現ベクターp3xFLAG-CMV-14(Sigma社, 米国ミズーリ州St Louis)にもクローニングした。GDF5プロモーターとして、GDF5遺伝子の5'-フランキング配列(-448/+319、配列番号7)をPCR増幅し、pGL3-basic vector(Promega社)にクローニングした。構築物の配列は全てサンガーシークエンシングにより確認した。
Expression vector
The SOX11 open reading frame (ORF) clone was purchased from Promega (Tokyo, Japan), and SOX11 mutants (c.178T>C; p.Ser60Pro and c.347A>G; p.Tyr116Cys) were KOD-Plus. -Produced by site-directed mutagenesis using Mutagenesis Kit (TOYOBO, Osaka, Japan). Wild-type (WT) and mutant SOX11 cDNA were amplified by PCR using In-Fusion PCR Cloning Kit (Clontech Laboratories) and cloned into mammalian expression vector pEF6 / V5-His B (Life Technologies). It was also cloned into the animal expression vector p3xFLAG-CMV-14 (Sigma, St Louis, MO, USA). As the GDF5 promoter, the 5′-flanking sequence (−448 / + 319, SEQ ID NO: 7) of the GDF5 gene was PCR amplified and cloned into pGL3-basic vector (Promega). All construct sequences were confirmed by Sanger sequencing.

免疫染色
マウス神経芽細胞腫2A(Neuro-2A)は、10%ウシ胎児血清(FBS)及びペニシリン−ストレプトマイシン(Life Technologies社)を添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)−高グルコースGlutaMAX中で培養した。トランスフェクションの24時間前にNeuro-2A細胞を24ウェルプレートに蒔いた。各発現構築物(200 ng)は、X-tremeGENE 9 DNA Transfection Reagent(Roche Diagnostics社, 米国インディアナ州Indianapolis)を用いてNeuro-2A細胞中にトランスフェクトした。トランスフェクションの24時間後、細胞を4%パラホルムアルデヒド/PBS中で室温15分間固定し、0.1% Triton X-100/PBS中で室温5分間透過処理した。C末端をV5-6xHisタグしたSOX11タンパク質の検出は、マウス抗V5一次抗体(1:200; Life Technologies社)及びAlexa Fluor 546ヤギ抗マウスIgG二次抗体(1:1,000; Life Technologies社)を用いて行なった。スメアをDAPI入りのVectashield mounting medium(Vector Lab社, 米国カリフォルニア州Burlingame)中に封入した。FLUOVIEW FV1000-D顕微鏡(オリンパス社, 日本国東京)を用いて共焦点像を取得した。
Immunostaining Mouse neuroblastoma 2A (Neuro-2A) was cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) -high glucose GlutaMAX supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS) and penicillin-streptomycin (Life Technologies) . Neuro-2A cells were seeded in 24-well plates 24 hours prior to transfection. Each expression construct (200 ng) was transfected into Neuro-2A cells using X-tremeGENE 9 DNA Transfection Reagent (Roche Diagnostics, Indianapolis, Ind.). Twenty-four hours after transfection, cells were fixed in 4% paraformaldehyde / PBS for 15 minutes at room temperature and permeabilized in 0.1% Triton X-100 / PBS for 5 minutes at room temperature. Detection of SOX11 protein with V5-6xHis tag at the C-terminus uses mouse anti-V5 primary antibody (1: 200; Life Technologies) and Alexa Fluor 546 goat anti-mouse IgG secondary antibody (1: 1,000; Life Technologies) It was done. Smears were encapsulated in VAPItashield mounting medium with DAPI (Vector Lab, Burlingame, Calif., USA). Confocal images were acquired using a FLUOVIEW FV1000-D microscope (Olympus, Tokyo, Japan).

ルシフェラーゼアッセイ
HeLa細胞は、ペニシリン(50ユニット/ml)、ストレプトマイシン(50μg/ml)及び10%FBSを添加したDMEM-高グルコース中で培養した。ATDC5細胞は、上記した抗生物質及び5% FBSを添加したDMEM/Ham's F-12(1:1)中で培養した。細胞はトランスフェクションの24時間前に24ウェルプレートに蒔き、トランスフェクションはTransIT-LT1(タカラ社, 日本国大津)をpGL3レポーター(500 ng/ウェル)、エフェクター(250 ng/ウェル)及びpRL-SV40内部標準(6 ng/ウェル)ベクターと共に用いて行なった。トランスフェクションの24時間後に細胞を収穫し、ピッカジーンデュアルシーパンジー発光キット(東洋ビーネット社, 日本国東京)を用いてルシフェラーゼ活性を測定した。WT及び変異型のSOX11タンパク質の産生は、抗FLAG M2 HRPモノクローナル抗体(1:3,000; Sigma社)を製造者の指示書に従い用いてイムノブロット解析により評価した。
Luciferase assay
HeLa cells were cultured in DMEM-high glucose supplemented with penicillin (50 units / ml), streptomycin (50 μg / ml) and 10% FBS. ATDC5 cells were cultured in DMEM / Ham's F-12 (1: 1) supplemented with the above antibiotics and 5% FBS. Cells were seeded in 24-well plates 24 hours prior to transfection. TransIT-LT1 (Takara, Otsu, Japan), pGL3 reporter (500 ng / well), effector (250 ng / well) and pRL-SV40 Performed with internal standard (6 ng / well) vector. Cells were harvested 24 hours after transfection, and luciferase activity was measured using a Picker Gene Dual Sea Pansy Luminescence Kit (Toyo B-Net, Tokyo, Japan). Production of WT and mutant SOX11 protein was assessed by immunoblot analysis using anti-FLAG M2 HRP monoclonal antibody (1: 3,000; Sigma) according to the manufacturer's instructions.

モルフォリノマイクロインジェクション
アンチセンス翻訳阻害モルフォリノ(MO)sox11a-MO(5'-CGCTGTTGTCCGTTTGCTGCACCAT-3'、配列番号4), sox11b-MO(5'-CTGTGCTCCGTCTGCTGCACCATGT-3'、配列番号5)(Gadi, J. et al. J Biol Chem 288(35):25400-13 (2013))及び標準コントロール-MO(5'-CCTCTTACCTCAGTTACAATTTATA-3'、配列番号6)は、GeneTools(米国オレゴン州Philomath)より入手し、終濃度0.1 mM又は0.2 mMで1〜2細胞期の胚に注入した。レスキューアッセイでは、mMessage mMachine RNA Synthesis Kit(Ambion社, 米国カリフォルニア州Carlsbad)を製造者の指示書に従い使用してpEF6/V5-His B構築物からインビトロで転写されたキャップ構造を有するヒトSOX11 mRNAを調製し、1細胞期の胚に注入した。各MOノックダウン及びレスキュー実験では、同一クラッチに由来する胚を実験体及びコントロールとして用いた。キャップ構造を有するRNAは、胚1つ当たり約1μgを注入した。
Morpholino microinjection Antisense translation inhibition Morpholino (MO) sox11a-MO (5'-CGCTGTTGTCCGTTTGCTGCACCAT-3 ', SEQ ID NO: 4), sox11b-MO (5'-CTGTGCTCCGTCTGCTGCACCATGT-3', SEQ ID NO: 5) (Gadi, J. et al. J Biol Chem 288 (35): 25400-13 (2013)) and standard control-MO (5′-CCTCTTACCTCAGTTACAATTTATA-3 ′, SEQ ID NO: 6) were obtained from GeneTools (Philomath, Oregon, USA) and finished. The embryos at the 1-2 cell stage were injected at a concentration of 0.1 mM or 0.2 mM. Rescue assay prepares human SOX11 mRNA with cap structure transcribed in vitro from pEF6 / V5-His B construct using mMessage mMachine RNA Synthesis Kit (Ambion, Carlsbad, CA) according to manufacturer's instructions And injected into 1-cell stage embryos. In each MO knockdown and rescue experiment, embryos derived from the same clutch were used as experimental bodies and controls. About 1 μg of RNA having a cap structure was injected per embryo.

細胞死の検出
生存胚中のアポトーシス細胞を検出するため、受精後30時間(30 hpf)の胚を手作業で絨毛膜除去し、アクリジンオレンジ(卵海水中2μg/ml)中で28℃、1時間インキュベートした。卵海水で10分間×6回洗浄後、胚をトリカインで麻酔し、2%メチルセルロース中に封入し、共焦点顕微鏡で観察した。アポトーシス細胞は既報(Koshimizu, E. et al. PloS One 6, e17688 (2011))の通りにTUNELアッセイで調べた。
Cell death detection To detect apoptotic cells in live embryos, embryos 30 hours after fertilization (30 hpf) were manually removed from the chorion, and acridine orange (2 μg / ml in egg seawater) at 28 ° C, 1 Incubated for hours. After washing with egg-water for 10 minutes × 6 times, the embryo was anesthetized with tricaine, encapsulated in 2% methylcellulose, and observed with a confocal microscope. Apoptotic cells were examined by TUNEL assay as previously reported (Koshimizu, E. et al. PloS One 6, e17688 (2011)).

可視画像及び蛍光画像の検出及び定量化
全ての動物は、LSM510共焦点顕微鏡(Carl Zeiss社, 独国Jena)を用いて同一条件下で撮影した。各動物について、Adobe Photoshopに搭載されている選択ツールを使用してアクリジンオレンジ陽性細胞を定量化した。胚の解析では、各胚について規定された頭部領域を選択した。ピクセル選択後、fuzziness settingを0とし、選択されたピクセル数をイメージヒストグラム計算により算出した。
Detection and quantification of visible and fluorescent images All animals were photographed under identical conditions using an LSM510 confocal microscope (Carl Zeiss, Jena, Germany). For each animal, acridine orange positive cells were quantified using the selection tool included in Adobe Photoshop. For embryo analysis, the head region defined for each embryo was selected. After pixel selection, the fuzziness setting was set to 0, and the number of selected pixels was calculated by image histogram calculation.

全載免疫組織化学的解析
HuC/Dの染色では、48 hpfの胚を4%パラホルムアルデヒドで4℃一晩固定し、メタノールで−20℃にて脱水した。アセチル化チューブリンの染色では、48 hpfの胚をDent's固定液(80%メタノール、20% DMSO)で4℃一晩固定した。これらの胚はプロテイナーゼKで透過処理し、次いで4%パラホルムアルデヒドで後固定し、PBSTX(0.5% Triton X-100を含むPBS)で洗浄した。4%正常ヤギ血清(NGS)のPBSTX溶液で室温2時間処理した後、4% NGS/PBSTX溶液中でマウス抗HuC/D抗体(1:500, A21271, Life Technologies Co.)又はマウス抗アセチル化チューブリン抗体(1:1000, T7451, Sigma)と共に4℃一晩インキュベートした。胚をPBSTXで10分間×5回洗浄し、2% NGS/PBSTXで希釈したヤギ抗マウスFITC二次抗体と共に室温2時間インキュベートした。10分間×5回洗浄後、胚を2%メチルセルロース中に封入し、FLUOVIEW FV1000-D共焦点顕微鏡(Olympus社)を用いて観察した。
Whole immunohistochemical analysis
For HuC / D staining, 48 hpf embryos were fixed with 4% paraformaldehyde overnight at 4 ° C. and dehydrated with methanol at −20 ° C. For staining with acetylated tubulin, 48 hpf embryos were fixed overnight at 4 ° C. with Dent's fixative (80% methanol, 20% DMSO). These embryos were permeabilized with proteinase K, then post-fixed with 4% paraformaldehyde and washed with PBSTX (PBS containing 0.5% Triton X-100). After treatment with 4% normal goat serum (NGS) in PBSTX for 2 hours at room temperature, mouse anti-HuC / D antibody (1: 500, A21271, Life Technologies Co.) or mouse anti-acetylation in 4% NGS / PBSTX solution Incubated with tubulin antibody (1: 1000, T7451, Sigma) at 4 ° C. overnight. Embryos were washed 5 times with PBSTX for 10 minutes and incubated with goat anti-mouse FITC secondary antibody diluted with 2% NGS / PBSTX for 2 hours at room temperature. After washing for 10 minutes × 5 times, the embryos were encapsulated in 2% methylcellulose and observed using a FLUOVIEW FV1000-D confocal microscope (Olympus).

[結果]
WESによるSOX11変異の同定
CSS患者92名を対象に既報(Tsurusaki, Y. et al. Nat Genet 44, 376-8 (2012); Tsurusaki, Y. et al. Clin Genet (2013))の通りにWESを行なった結果、血縁関係のない2名の患者(92名のうちの2.2%)からc.178T>C(p.S60P)及びc.347A>G(p.Y116C)の2つのSOX11遺伝子変異が同定された。54名の患者(58.7%)は5つのSWI/SNFサブユニット遺伝子のいずれかに変異を有していた(データ示さず)。
[result]
Identification of SOX11 mutation by WES
As a result of WES as reported in 92 CSS patients (Tsurusaki, Y. et al. Nat Genet 44, 376-8 (2012); Tsurusaki, Y. et al. Clin Genet (2013)) Two unrelated patients (2.2% of 92) identified two SOX11 gene mutations c.178T> C (p.S60P) and c.347A> G (p.Y116C). 54 patients (58.7%) had mutations in any of the five SWI / SNF subunit genes (data not shown).

新規に同定されたSOX11におけるアミノ酸変異は、配列特異的DNA結合に関与する高度に保存されたHMGドメイン(Jauch, R., Ng, C.K., Narasimhan, K. & Kolatkar, P.R. Biochem J 443, 39-47 (2012))内に存在しており、ゼブラフィッシュからヒトまで進化的に保存されたアミノ酸における変異であった(図1a)。発見された2つの変異はいずれもSOX11タンパク質の核への局在化には影響しなかった(データ示さず)。対象とした2家系では、SWI/SNFサブユニット遺伝子の異常は発見されなかった。   Newly identified amino acid mutations in SOX11 are highly conserved HMG domains involved in sequence-specific DNA binding (Jauch, R., Ng, CK, Narasimhan, K. & Kolatkar, PR Biochem J 443, 39- 47 (2012)), a mutation in an amino acid that was evolutionarily conserved from zebrafish to human (FIG. 1a). Neither of the two mutations found affected the localization of the SOX11 protein to the nucleus (data not shown). No abnormalities in the SWI / SNF subunit genes were found in the two families.

2名の患者は特徴的な顔貌、小頭、発育不全、第5趾爪の低形成及び軽度の知的障害を呈していた(Kosho, T. et al. Am J Med Genet A 161, 1221-37 (2013))。学校では、患者1は特別支援学級に入っており、患者2は通常学級に入っているが、いずれも学業成績が低い(表2、上掲)。   Two patients had characteristic facial features, small head, stunted growth, hypoxia of the fifth nail and mild intellectual disability (Kosho, T. et al. Am J Med Genet A 161, 1221- 37 (2013)). At school, Patient 1 is in a special support class and Patient 2 is in a regular class, but both have poor academic performance (Table 2, above).

同定されたSOX11変異がヒトSOX11の構造及び機能に及ぼす影響について
(1) モデリングによる構造解析
ヒトSOX11のアナログであるマウスSox4(Jauch, R., Ng, C.K., Narasimhan, K. & Kolatkar, P.R. Biochem J 443, 39-47 (2012))の結晶構造に変異部位をマップし、FoldXソフトウェア(Guerois, R., Nielsen, J.E. & Serrano, L. J Mol Biol 320, 369-87 (2002); Schymkowitz, J. et al. Nucleic Acids Res 33, W382-8 (2005))を使用して変異による自由エネルギー変化を算出した。
Effects of identified SOX11 mutations on the structure and function of human SOX11
(1) Structural analysis by modeling Mutation site in the crystal structure of mouse Sox4 (Jauch, R., Ng, CK, Narasimhan, K. & Kolatkar, PR Biochem J 443, 39-47 (2012)), an analog of human SOX11 FoldX software (Guerois, R., Nielsen, JE & Serrano, L. J Mol Biol 320, 369-87 (2002); Schymkowitz, J. et al. Nucleic Acids Res 33, W382-8 (2005) ) Was used to calculate the free energy change due to mutation.

Ser60はHMGドメインのへリックス構造に位置しており(図1b)、従ってS60P変異はHMGドメインの全体的なフォールディングに影響してSOX11のDNA結合を障害すると考えられる。FoldXによる計算結果はこの予測を裏付けており、変異による自由エネルギー変化はタンパク質のフォールディングを不安定化させるのに十分な高さであった(>10 kcal/mol、図1c)(Khan, S. & Vihinen, M. Hum Mutat 31, 675-84 (2010))。   Ser60 is located in the helix structure of the HMG domain (FIG. 1b), and therefore the S60P mutation affects the overall folding of the HMG domain and impairs DNA binding of SOX11. The FoldX results confirm this prediction, and the free energy change due to mutation was high enough to destabilize protein folding (> 10 kcal / mol, Figure 1c) (Khan, S. & Vihinen, M. Hum Mutat 31, 675-84 (2010)).

Tyr116はDNA認識ループ構造の側鎖と共に疎水性コアを形成する(図1b)。Y116C変異は自由エネルギー変化が低く(<1 kcal/mol、図1c)、HMGドメインのフォールディングには大きく影響することはなさそうだが、DNA結合に重要なDNA認識ループ構造のコンフォメーションを変化させる可能性がある。   Tyr116 forms a hydrophobic core with the side chains of the DNA recognition loop structure (FIG. 1b). The Y116C mutation has a low free energy change (<1 kcal / mol, Fig. 1c) and is unlikely to significantly affect the folding of the HMG domain, but may alter the conformation of the DNA recognition loop structure important for DNA binding There is.

(2) ルシフェラーゼアッセイによる機能解析
2つの変異はいずれも、SOX11がGDF5の転写を調節するために必要とされるHMGドメイン(Kan, A. et al. BMC Dev Biol 13, 4 (2013))内に位置している。GDF5プロモーターを用いたHeLa細胞及びATDC5細胞でのルシフェラーゼアッセイによると、2種類の変異タンパク質はいずれも野生型(WT)と比較して転写活性が低下していた(図1d、ATDC5細胞のデータは省略)。
(2) Functional analysis by luciferase assay
Both mutations are located within the HMG domain (Kan, A. et al. BMC Dev Biol 13, 4 (2013)), which is required for SOX11 to regulate GDF5 transcription. According to the luciferase assay in HeLa cells and ATDC5 cells using the GDF5 promoter, the transcriptional activity of each of the two mutant proteins was lower than that of the wild type (WT) (Fig. 1d, ATDC5 cell data (Omitted).

ヒトcDNAパネルを用いてSOX11の転写レベルを調べたところ、SOX11はもっぱら脳組織(胎児及び成人)及び心臓組織(成人)において発現していることが確認された(図2)。このことは、SOX11の変異が担う2名の患者に見られるCSSの脳の特徴(表2、上掲)への役割を裏付けている。   When the transcription level of SOX11 was examined using a human cDNA panel, it was confirmed that SOX11 was expressed exclusively in brain tissue (fetus and adult) and heart tissue (adult) (FIG. 2). This confirms the role of CSS brain features (Table 2, supra) found in the two patients with SOX11 mutations.

(3) ゼブラフィッシュにおけるsox11の機能の解析
さらに、ゼブラフィッシュでsox11の機能を検討した。ゼブラフィッシュのゲノムは、sox11a及びsox11bの2つのヒトSOX11のオルソログを含んでいる。これらのオルソログは、原腸形成まで全ての細胞で発現し、その後発達中の中枢神経系(CNS)に発現が限定される(Rimini, R. et al. Mech Dev 89, 167-71 (1999); de Martino, S. et al. Dev Dyn 217, 279-92 (2000))。我々はモルフォリノオリゴヌクレオチド(MO)(sox11a-MO, sox11b-MO, sox11a/b-MO)を用いて既報(Gadi, J. et al. J Biol Chem (2013))の通りにゼブラフィッシュのsox11a及びsox11bをノックダウンした。低用量のsox11a-MO(1.6 ng)及びsox11a/b-MO(1.6 ng)を胚に注入すると、control-MO胚(〜6.3%)と比較して死亡率が有意に上昇した(sox11a-MO; 〜74.2%, sox11a/b-MO; 〜75.4%)(図3a)。WTヒトSOX11 mRNA(hSOX11-WT mRNA)をsox11a/b-MOと共に同時注入すると、24 hpfでのモルファントの生存率は向上した(62%〜34%)(図3a及び図4)。
(3) Analysis of the function of sox11 in zebrafish Furthermore, the function of sox11 was examined in zebrafish. The zebrafish genome contains two human SOX11 orthologs, sox11a and sox11b. These orthologs are expressed in all cells until gastrulation and are then restricted to the developing central nervous system (CNS) (Rimini, R. et al. Mech Dev 89, 167-71 (1999) de Martino, S. et al. Dev Dyn 217, 279-92 (2000)). We used morpholino oligonucleotides (MO) (sox11a-MO, sox11b-MO, sox11a / b-MO) as previously reported (Gadi, J. et al. J Biol Chem (2013)). And sox11b was knocked down. Injection of low dose sox11a-MO (1.6 ng) and sox11a / b-MO (1.6 ng) into embryos significantly increased mortality compared to control-MO embryos (˜6.3%) (sox11a-MO ~ 74.2%, sox11a / b-MO; ~ 75.4%) (Figure 3a). When WT human SOX11 mRNA (hSOX11-WT mRNA) was co-injected with sox11a / b-MO, the survival rate of morphants at 24 hpf improved (62% -34%) (FIGS. 3a and 4).

control-MO注入胚とsox11モルファントのグロスの形態を比較するため、脳細胞死の効果を重度、軽度及び正常の3つに分類した(図3b)。sox11a/bダブルモルファントのグロスの表現型は、hSOX11-WT mRNAにより部分的にレスキューされた(正常胚の割合が、sox11a/b-MO単独注入では5%に対し、hSOX11-WT mRNAの同時注入では9%、P<0.05)(図3b)。   In order to compare the gross morphology of control-MO-injected embryos and sox11 morphants, the effects of brain cell death were classified into three categories: severe, mild and normal (FIG. 3b). The gross phenotype of sox11a / b double morphant was partially rescued by hSOX11-WT mRNA (the proportion of normal embryos was 5% with sox11a / b-MO alone injected compared with hSOX11-WT mRNA 9% for injection, P <0.05) (Figure 3b).

sox11a, sox11b及びsox11a/bモルファントの48 hpfにおける頭部サイズは有意に減少していた(sox11a-MO及びsox11a/b-MOではP<0.00001、sox11b-MOではP<0.01)(図3c)。アクリジンオレンジ染色及びターミナルデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ媒介dUTPニックエンドラベリング(TUNEL)により、もっぱら小頭症の胚においてアポトーシスが有意に増加していることが確認された(図3d及び図5)。   The head size at 48 hpf of sox11a, sox11b and sox11a / b morphant was significantly reduced (P <0.00001 for sox11a-MO and sox11a / b-MO, P <0.01 for sox11b-MO) (FIG. 3c). Acridine orange staining and terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling (TUNEL) confirmed that apoptosis was significantly increased exclusively in microcephaly embryos (FIGS. 3d and 5).

神経細胞についてさらに詳細に分析するため、初期有糸分裂後のニューロン及び成熟ニューロンのマーカーであるHuC/D及び軸索マーカーであるアセチル化チューブリンについて、48 hpfの時点での免疫染色も行なった (図3e)。sox11モルファントでは、特に終脳及び間脳においてHuC/D陽性ニューロンが減少していた (図3e、上段)。抗アセチル化チューブリン染色においても、control-MO注入胚と比較してsox11モルファントの前脳、中脳及び後脳で軸索数が大幅に減少していることが確認された(図3e、下段)。   Immunostaining at 48 hpf was also performed for HuC / D, a marker of early postmitotic and mature neurons, and acetylated tubulin, an axonal marker, for further analysis of neurons. (Figure 3e). In sox11 morphant, HuC / D positive neurons were decreased, especially in the telencephalon and diencephalon (Fig. 3e, upper panel). In anti-acetylated tubulin staining, it was also confirmed that the number of axons was greatly reduced in the forebrain, midbrain and hindbrain of sox11 morphant compared to control-MO-injected embryos (Figure 3e, lower panel). ).

Claims (4)

生体から分離された試料を用いて、対象生体がSOX11遺伝子に変異を有するか否かを調べることを含む、コフィン−サイリス症候群の検出方法であって、SOX11遺伝子の少なくとも一方のアレルにSOX11のHMGドメインにおける変異が検出された場合にコフィン−サイリス症候群が検出される、方法。 A method for detecting coffin-Siris syndrome, comprising examining whether a target organism has a mutation in the SOX11 gene using a sample isolated from the organism, wherein at least one allele of the SOX11 gene contains HMG of SOX11 A method wherein Coffin-Siris syndrome is detected when a mutation in the domain is detected. ゲノムDNA試料を用いてゲノム配列を調べることにより行なわれる請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the method is carried out by examining a genomic sequence using a genomic DNA sample. コフィン−サイリス症候群の指標となる下記の変異の少なくとも1つが存在するか否かを調べることを含む、請求項1又は2記載の方法。
(1) SOX11タンパク質の第60番アミノ酸がセリンからプロリンに置換する変異
(2) SOX11タンパク質の第116番アミノ酸がチロシンからシステインに置換する変異
The method according to claim 1 or 2 , comprising examining whether or not at least one of the following mutations indicative of Coffin-Siris syndrome is present.
(1) Mutation in which the 60th amino acid of SOX11 protein replaces serine with proline
(2) Mutation in which the 116th amino acid of SOX11 protein is substituted from tyrosine to cysteine
前記(1)及び(2)の変異がそれぞれ下記の変異である請求項記載の方法。
(1) SOX11遺伝子コード領域の第178位のT(配列番号3における第233位)がCになる変異
(2) SOX11遺伝子コード領域の第347位のA(配列番号3における第402位)がGになる変異
The method according to claim 3 , wherein the mutations (1) and (2) are the following mutations.
(1) Mutation where T at position 178 (position 233 in SEQ ID NO: 3) of the SOX11 gene coding region is C
(2) Mutation where A at position 347 (position 402 in SEQ ID NO: 3) becomes G in the SOX11 gene coding region
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