ラットグロビン遺伝子群におけるLCRと近位プロモーター領域との相互作用の解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07670155
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 岡崎 太郎 日本医科大学, 医学部, 教授 (30060354)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永原 則之 日本医科大学, 医学部, 助手 (10208043) ; 阿部 靖子 日本医科大学, 医学部, 講師 (60089612)
• Keywords: globin gene / locus control region / promoter / gene expression / repressor / CAT assay / rat

Research Abstract

本研究は単年度申請であっるが、我々がこれまでに構造を明かにしてきた多様なラットグロビン遺伝子群におけるLCR及び近位プロモーター領域の構造ならびに発現調節さようについて諸種の解析を行い、以下の成果を得た。
1.PCR法を用いて、ラットβ-グロビン遺伝子群の5′-上流約4.2kb及び6.0kbにLCR Site 1(HS-1)及びsite2(HS-2)の存在を確定し、それぞれの塩基配列を決定した。両siteはいずれもヒトおよびマウス遺伝子の対応領域と高いhomologyを示し、この領域が進化上良く保存されていた。また諸種の重要なelementがいずれも存在し、機能的にもactiveであることが示唆された。
一方、グロビン遺伝子5′-末端よりの距離が上記の2種属に比して短く、むしろ鳥類に近似していたが、その理由は不明である。
^<II>β、^<III>β、及び^Oβ遺伝子の5′上流約1-4kbまでの塩基配列を決定し、この領域について諸種のdeletion mutantを作成、CAT assayによって転写活性の測定を行った。その結果、
(1)3種のグロビン発現の量的相違は基本的に-120bp近傍までに存在するbasic promoter (TATA,CCAAT,CACCC,β-DRE)に依存すること、またこの活性はtissue-independent(MEL,K562,HeLa)であることが明らかになった。
(2)さらに上流-250bpまでについて同様にCAT assayによる解析を行ったところ、^<II>β、^<III>β、及び^Oβ遺伝子のいずれにも共通の配列を有するrepressor elementが見いだされた。また、gel shift assayの結果から、これらには同一の転写因子が作用することが示唆された。
(3)さらに上流1kb付近には、^<II>β遺伝子に特異的なPu/Pyのrepeat sequenceが存在し上記の近位プロモーターに対しnegative作用を有することが明かとなった。

Research Products

• [Publications] Iwahara,Shin-ichiro: "Identification of five embryonic hemoglobins of rat and ontogeny of their constituent globins during fetal development" J.Biochem.119. 360-365 (1996)
• [Publications] 亀山元帥: "ラットβ-グロビン遺伝子locus control region site 1及びsite2の構造解析" 日本医科大学雑誌. 63(印刷中). (1996)
• [Publications] 奥村 敏: "ラットadult型グロビン遺伝子の5′上流領域の解析" 日本医科大学雑誌. 63(印刷中). (1996)