ポリADPーリボシル化酵素による遺伝子復製と発現の制御

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03454548
• Research Institution: Kochi Medical School
• Principal Investigator: 静田 裕 高知医科大学, 医学部, 教授 (50025631)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 光内 康弘 高知医科大学, 医学部, 教務職員 (60219673) ; 河本 健 高知医科大学, 医学部, 助手 (50224861) ; 宮原 馨 高知医科大学, 医学部, 助手 (30229877)
• Keywords: ポリADPーリボ-ス / DNAポリメラ-ゼ / 遺伝子複製 / DNA転写制御 / ステロイドホルモン / cDNA

Research Abstract

ポリADPーリボシル化酵素は、真核細胞のクロマチンに存在し、種々の核蛋白上に核酵様ホモポリマ-であるポリADPーリボ-スを合成する酵素である。本酵素は広く一般の細胞核に検出され、組織特異性はないが、その含有量は増殖の速い組織、特に癌細胞で高く発現しており、近年DNAの複製と転写に重要な役割を果たすことが示唆され、注目を集めている。また本酵素の遺伝子発現は、諸種ステロイドホルモンによって抑制され、その制御の様式が解明される必要があるが、ステロイドホルモンの合成自身が、諸種代謝物質に制御されるので、ステロイド合成の遺伝子レベルでの発現制御の解明が必要である。そこで我々はこれらの事項を解明する為に研究を進め、以下の知見を得た。
(1)ポリADPーリボシル化酵素のプロモ-タ-領域のクロ-ニングを行った。この部位はTATAおよびCAATボックスを持たないが、2個のGCボックスを有している。転写開始点は、ATGユドンの上流99の位置にあり、本遺伝子の発現はCAMPとホルボ-ルエステルによって著明な促進を受ける
(2)本酵素をin vitroで共存させるとDNAの複製が顕著に促進する。これはα型ポリメラ-ゼに特異的で、βやγ型の複製には効果がない。すなわちDNA複製のラギング鎖の合成に効果を有するものと考えられる。この効果は抗ポリADPーリボ-ス合成酵素抗体によって特異的に消失することから、修飾反応ではなく、本酵素自身が直接DNAポリメラ-ゼαおよび鋳型DNAに結合して促進を行うものと考えられる。
(3)ステロイドの作用を調べる一環として、コルチゾ-ル、アルドステロン、エストロゲンを合成する酵素のcDNAを単離しその塩基配列を決定し、さらにその遺伝子の制御機構を解析した。

Research Products

• [Publications] Yokoyama et al.: "Human poly(ADPーribose)polymerase gene." Eur.J.Biochem.194. 521-526 (1991)
• [Publications] Terashima et al.: "Isolation of a fullーlength cDNA encoding mouse aromatase Pー450." Arch.Biochem.Biophys.285. 231-237 (1991)
• [Publications] Mitsuuchi et al.: "Congenitally defective aldosterone biosynthesis in humans." Biochem.Biophys.Res.Commun.182. 974-979 (1992)
• [Publications] Kawamoto et al.: "Role of steroid 11βーhydroxylase and steroid 18ーhydroxylase in the biosynthesis of glucocorticoids and mineralocorticoids in humans." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.89. 1458-1462 (1992)