ヒトドーパミントランスポーターの多型の生理的意義と個体における機能の解析

• Project/Area Number: 02J03465
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Neurochemistry/Neuropharmacology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 福家 聡 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2002: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: dopamine transporter / polymorphism / VNTR / hesr1 / bHLH / reporter assay / SNP / gene expression / yeast one-hybrid system / Hesr1 / genome

Research Abstract

前年度までに、DAT1遺伝子のVNTR多型は、反復回数によってレポーター遺伝子の発現に差があることと、この差が3'非翻訳領域依存的な遺伝子発現抑制の影響を受けることが解った。またVNTR多型近傍領域に作用する因子としてbHLH型の転写因子HESR1がDAT1遺伝子発現に関わることをルシフェラーゼレポーターアッセイにより示した。
今年度においては、まずRNAiを用いたhesr1遺伝子特異的ノックダウンにより、SH-SY5Y細胞において見られたDAT1遺伝子3'非翻訳領域依存的な遺伝子発現抑が緩和されることを示した。また、HEK293細胞においてHESR1は内在性のDAT1遺伝子発現を抑制することを示した。HESR1によるDAT1遺伝子発現調節が直接的な結合によるものかどうかを検討するために、ゲルシフトアッセイを行ったところ、HESR1はDAT1遺伝子VNTR多型近傍領域に直接結合することが解った。加えて、NCBIデータベースを元に、ヒトhesr1遺伝子に存在し、DNA結合に重要なbHLHドメインのロイシンをメチオニンに置換するSNP候補C386Aに注目し、機能解析を行ったところC386A変異体はDAT1遺伝子発現抑制活性を失うことをレポーターアッセイにより示した。この活性の違いはDNA結合能を失ったことによるものであることをゲルシフトアッセイにより示し、これはホモ二量体形成能を減少させているためであることをYeast two-hybridにより示した。
以上のことからヒトhesr1遺伝子SNP候補C386AはDAT1遺伝子が関わる多因子性表現型のリスクファクターである可能性を示唆した。

Research Products

• [Journal Article] Identification and Characterization of the Hesr1/Hey1 as a Candidate trans-Acting Factor on Gene Expression through the 3' Non-Coding Polymorphic Region of the Human Dopamine Transporter (DAT1) Gene. (2005)
  • Author(s): Satoshi Fuke, Noboru Sasagawa, Shoichi Ishiura.
  • Journal Title: Journal of Biochemistry 137・2 Pages: 205-216
• [Journal Article] ヒトの行動や疾患に影響を与えるドーパミン関連遺伝子と多型 (2004)
  • Author(s): 福家 聡, 笹川 昇, 石浦 章一
  • Journal Title: 第6回日本進化学会大会
• [Journal Article] Hesr1 affects human dopamine transporter (hDAT) gene expression (2004)
  • Author(s): Satoshi Fuke, Shoichi Ishiura
  • Journal Title: 第77回日本生化学会大会
• [Journal Article] ドーパミン機能に関わる遺伝子多型 (2004)
  • Author(s): 石浦 章一, 福家 聡
  • Journal Title: 細胞工学 23・8 Pages: 943-947
• [Publications] 福家 聡, 杉浦 真依, 石浦 章一: "ヒトドーパミントランスポーター(DAT)遺伝子のVNTR多型が遺伝子発現に与える影響"第26回日本分子生物学会年会.
• [Publications] 杉浦 真依, 周防 諭, 福家 聡, 笹川 昇, 石浦 章一: "線虫C.elegansにおけるドーパミン受容体の同定"第26回日本分子生物学会年会.
• [Publications] Shoichi Ishiura, Satoshi Suo, Mai Sugiura, Satoshi_Fuke, Noboru Sasagawa: "Cloning and characterization of C.elegans dopamine receptors."2004年 国立遺伝学研究所研究会「動物行動の遺伝学:モノアミンと行動制御」.