1993 Fiscal Year Annual Research Report
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05454157
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
祖父江 憲治 大阪大学, 医学部, 教授 (20112047)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 謙一郎 大阪大学, 医学部, 助手 (90238105)
田中 潤也 大阪大学, 医学部, 助手 (70217040)
乾 誠 大阪大学, 医学部, 助手 (70223237)
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| Keywords | 平滑筋細胞分化 / アクトミオシン系制御 / カルデスモン / 遺伝子構造 / スプライシング / プロモーター / エンハンサー / 転写制御 |
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| Research Abstract |
ニワトリ・カルデスモン(CaD)遺伝子は全長100-150kbpのsingle cory geneで17個のエクソンから構成される。砂嚢筋型CaDmRNAの5'-noncodingおよびアミノ末端領域はエクソン1a-1、1a-2および1a-3にコードされ、エクソン1a-3に翻訳開始コドンが存在する。また脳型CaDmRNAの5'-noncoding領域および翻訳開始コドンはエクソン1bにコードされており、これらのエクソンは1a-1、1a-2、1a-3、そして1bの順序で配置されていることが判明した。ヒトCaD遺伝子と同様のユニークなエクソン3の構造がニワトリCaD遺伝子に認められた。エクソン3の中間部に5'-splice siteの共通配列が存在し、それを境界にして5側(エクソン3a)にはh-CaD及びl-CaDに共通のアミノ酸配列が、3側(エクソン3b)にはh-CaDに特異的な繰り返し配列がそれぞれコードされている。すなわち、h-CaDおよびl-CaDの発現変換はエクソン3に存在する2つの5'-splice siteの選択によるものである。従って、平滑筋細胞の形質転換に伴うh-CaDとびl-CaDの間での発現変換は種の違いを越えた普遍的な機構で制御されていることが明かになった。また、ニワトリ脳由来のl-CaDは508番目にアラニンの挿入が認められるが、これは、最後エクソン(エクソン14)とイントロンの間に隣接して2箇所3'-splice siteの共通配列が存在し、その選択の違いにより起こることが判明した。この現象は神経組織と平滑筋組織でのsplicing機構が異なることを示す興味深い例である。さらに、5'-上流域の解析を進めた結果、エクソン1a-1および1bの上流域はそれぞれ独立したプロモーター(砂嚢筋型と脳型)であることが明らかになった。CATアッセイおよび特異的プローブを用いたノーザンブロットにより砂嚢筋型プロモーターは強力な転写活性を元した。これに対し脳型プロモーターの転写活性は弱い。砂嚢筋型プロモーターの詳細な解析を行った結果、転写開始サイトから上流-217までがプロモーターの基本構造で、-372から-218が制御領域である。制御領域は抑制領域(-372から-346)と活性化領域(-315から-218)の2つのドメインから成る。また、この活性化領域は逆方向にしてもプロモーター活性は影響されないことからエンハンサーであると考えられる。
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[Publications] Sobue,K.: "Molecular approach for smooth muscle differentiation:association of caldesmon isoformal interconversion with phenotypic modulation of smooth musele cells." Biomed.Res.14. 147-153 (1993)
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[Publications] Sobue,K.: "Actin-based cytoskeleton in growth cone activity." Neurosci.Res.18. 91-102 (1993)
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[Publications] Tanaka,J.: "Morphological and biochemical analyses of contractile proteins(actin,myosin,caldesmon and tropomyosin)in normal and transformed cells." J.Cell Sci.104. 595-606 (1993)
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[Publications] Haruna,M.: "Common structural and expressional properties of vertebrate caldesmon" Biochem.Biophys.Res.Commun.197. 145-153 (1993)
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[Publications] Nakamura,N.: "Rous sercoma virus-transformed cells develop peculiar adhesive structures along the cell periphery." J.Cell Sci.106. 1057-1069 (1993)
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[Publications] Tanaka,J.: "Localization and characterization of gelsolin in nervous tissues--gelsolin is specifically enriched in myelin-forming cells--" J.Neurosci.(in press). (1994)
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[Publications] Sobue,K.: "Ca^<2+>-dependent regulation of the neuronal cytoskeleton.in Neuronal Cytoskeleton." CRC Press, 335 (1993)
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[Publications] Inui,M.: "Annexin VI-binding proteins in brain.in Neuronal Cytoskeleton" CRC Press, 335 (1993)
