新しいヒトrge遺伝子の構造と染色体座位の決定

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06670159
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 米倉 秀人 東北大学, 医学部, 助教授 (80240373)
• Keywords: reg / pancreatic islet β-cells / regeneration / gene family / genomic cloning / nucleotide sequence / gene expression / chromosomal localization

Research Abstract

本発明の目的は、インスリン産生細胞増殖因子reg蛋白をコードする新しいヒト遺伝子を分離して構造を決定し、発現の組織特異性を明らかにするとともに、その染色体座位を決定することである。本研究は、当初の計画どおりに進行し、以下のように期待された成果を得た。
1.弱い条件のサザンブロット分析でハイブリダイズしてくる、すでに分離されているreg遺伝子しとは明らかに異なる3.4kbpと2.2kbpのHindIII消化ヒトDNA断片を、ゲル電気泳動後回収しDNAライブラリーを作製した。
1.で作製したゲノムDNAライブラリーをスクリーニングし、ヒトregcDNAとハイブリダイズする3.4kbpと2.2kbpのDNA断片をクローン化した。これらのDNAの塩基配列を決定した結果、3.4kbpのDNA断片が新しいヒトreg遺伝子の5領域、2.2kbpのDNA断片が3領域であることが明らかとなった。さらに、PCR法を用いて3.4kbpと2.2kbpのDNA断片がゲノム上、連続していることを確認した。
2.で分離した新しいreg遺伝子のエクソンに相当する領域にプラマ-を作製し、脾臓RNAより、RT-PCR法により新しいヒトreg遺伝子に由来するcDNAを分離し、構造を決定した。その結果、この新しいreg遺伝子はすでに分離されているreg遺伝子と同じ166アミノ酸のタンパクをコードしており、両者はアミノ酸で87%という非常に高い相同性を有していた。そこで、先に分離されたreg遺伝子をregIαと改称し、新しく分離したreg遺伝子をregIβと命名した。
ノーザンブロット分析により、regIαが膵、胃、腎で発現しているのに対し、regIβは膵でのみ発現していることが明らかとなった。
regIαとregIβ遺伝子DNAをプローブとして、fluorecence in situhybridization(FISH)法により両遺伝子の染色体座位を決定したところ、両者は第2染色体のごく近傍に位置していることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Watanabe,T.: "Pancratic beta-cell replicationand amelioration of surgical diabetes by Regprotein" Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 91. 3589-3592 (1994)
• [Publications] Kato,I.: "Transgenic mice overexpressing human vasoactive intestinal peptide inpancreatic" Journal of Biological Chemistry. 269. 21223-21228 (1994)
• [Publications] Tohgo,A.: "Essential cysteine residures for cyclic ADP-ribose synthesis and hydrolysis by CD38." Journal of Biological Chemistry. 269. 28555-28557 (1994)
• [Publications] Miyashita,H.: "Characterization of the 5′-regulatory region of rat Reg I gene" Biochimica et Biophysica Acta. 1219. 241-243 (1994)
• [Publications] Moriizumi,S.: "Isolation,structural determination and expression of a novel reg gene,human regIβ" Biochimica et Biophysica Acta. 1217. 199-202 (1994)
• [Publications] Koguma,T.: "Cloning and characterization ofcDNA encoding rat ADP-ribosyl cyclase/cyclic ADP-ribose hydrolase (homologe to human CD38)from islets of Langerhans" Biochimica et Biophysica Acta. 1223. 160-162 (1994)
• [Publications] Tohgo,A.: "structural determination and characterization of a40 kDa protein isolated from rat 40S" FEBS Letters. 34. 133-138 (1994)
• [Publications] Suzuki,Y.: "Structure and expression of a novel rat Reg III gene." Gene. 144. 315-316 (1994)
• [Publications] Nakagawara,K.: "Assignment of the gene for human lekocyte antigen CD38,that has cyclic ADP -ribose-synthesizing and-hydrolyzing activites,to chromosome 4p15." Cytogenetics and Cell Genetics. 69. 38-39 (1995)
• [Publications] Nata,K.: "The gene structure of the Aplysai ADP-ribosyl cyclase,a second-messenger enzyme" Gen. (in press). (1995)
• [Publications] Akabane,A: "Inhibition by nicotinamide of cytokine-induced nitric oxide synthase expression in pancreatic" 15th International Diabetes Federation Congress Abstracts. 97 (1994)
• [Publications] Okamoto,H.: "Arole of cyclic ADP-ribose in stimulus-secretion coupling in pancreatic beta-cells." 15th International Diabetes Federation Congress Abstracts. 15 (1994)
• [Publications] Yonekura,H.: "Pancreatic beta-cell replication and amelioration of surgical diabetes by Regprotein." 15th International Diabetes Federation Congress Abstracts. 229 (1994)
• [Publications] Unno,M: "Structure and chromosomal location of human REG family." 15th International Diabetes Federation Congress Abstracts. 230 (1994)
• [Publications] Kato,I: "Enhanced insulin secretion and improved glucose tolerance in transgenic mice overexpressig human VIP/PHM-27 gene in pancreatic β cells." 15th International Diabetes Federation Congress Abstracts. 313 (1994)
• [Publications] 高沢 伸: "膵β細胞機能発現の新しい細胞内情報伝達物質cyclic ADP-ribose." 糖尿病記録号1993. 247-251 (1994)
• [Publications] 加藤一郎: "膵ランゲルハンス島β細胞でVIP遺伝子を過剰発現するトランスジェニックマウスの作製と導入遺伝子による血糖降下作用." 分子糖尿病学. 5. 73-80 (1994)
• [Publications] 東郷 暁: "膵β細胞のセカンドメッセンジャーcyclicADP-riboseの合成系とその調節機構." 糖尿病,supplement. 37. 224 (1994)
• [Publications] 加藤一郎: "ヒトVIP遺伝子導入トランスジェニックマウスにおける血糖降下と耐糖能改善" 糖尿病,supplement. 37. 225 (1994)
• [Publications] 海野倫明: "reg蛋白を膵β細胞で過剰発現するトランスジェニックマウスの作製." 糖尿病,supplement. 37. 226 (1994)
• [Publications] 成島陽一: "マウスRegFamilyの遺伝子構造と染色体座位." 生化学. 66. 1449 (1994)
• [Publications] 杉本孝子: "cyclicADP-ribose合成酵素遺伝子の構造と発現." 生化学. 66. 1449 (1994)
• [Publications] 赤羽敦也: "サイトカイン刺激により膵ランゲルハンス島でのNitric Oxide Synthaseの発現誘導はニコチン酸アミドにより抑制される." 生化学. 66. 657 (1994)
• [Publications] 海野倫明: "RegI遺伝子過剰発現トランスジェニックマウスの膵β細胞増殖能." 生化学. 66. 657 (1994)
• [Publications] 東郷 暁: "CyclicADP-ribose合成酵素の構造、機能とその発現" 生化学. 66. 835 (1994)
• [Publications] 篁俊成: "ヒトCyclicADP-ribose合成・分解酵素(CD38)遺伝子の構造と発現." 生化学. 66. 835 (1994)
• [Publications] 加藤一郎: "CyclicADP-ribose合成・分解酵素(CD38)遺伝子を膵ランゲルハンス島β細胞で過剰発現するトランスジェニックマウスの作製とその解析." 生化学. 66. 835 (1994)
• [Publications] 成島陽一: "4つの遺伝子から構成されるマウスRegファミリーの構造と染色体座位." 生化学. 66. 1066 (1994)
• [Publications] Yonekura,H.: "Structue and expression of reg gene family.in Frontiers of Insulin Secretion and Pancreatic B-Cell Research" Flatt,P.R.,and Lenzan S,eds(Smith-Gordon Co.Ltd.)in press, (1995)
• [Publications] Takasawa,S: "A cyclic ADP-ribose a NAD+metabolite,in stimulus-secretion coupling in pancreatio B-cells.in Frontiers OF Insulin Secretion and Pancreatic B-Cell Research" Flatt,P.R.,and Lenzan S,eds(Smith-Gordon Co.Ltd.)in press, (1995)