ヒト・ヒスチジン脱炭酸酵素の発現調節機構の解明とヒスタミン合成制御の試み

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08670101
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大津 浩 東北大学, 医学部, 助手 (60250742)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 植野 洋志 京都大学, 大学院農学研究科, 助教授 (30241160)
• Keywords: ヒスタミン / 転写 / ヒスチジン脱炭酸酵素 / メチル化 / DNase1 / 細胞特異性 / 肥満細胞 / 好塩期球

Research Abstract

私たちは,ヒト・ヒスチジン脱炭酸酵素(HDC)遺伝子を1994年にクローン化し,この遺伝子の細胞特異的な発現調節機構について研究を進めている.この酵素はヒスチジンからヒスタミンの合成を触媒し,肥満細胞や好塩基球に特異的に発現している.培養細胞でもヒト肥満細胞株であるHMC-1やヒト好塩基球細胞株KU-812-Fに遺伝子が発現しており,さらに核run-on assayにて細胞特異的な遺伝子発現は転写によって調節されている事が明らかとなった.HDCプロモーターとレポーター遺伝子を繋いだプラスミッドにより,プロモーターの機能を評価すると,発現細胞も非発現細胞もともにルシフェラーゼ活性が見られ,このプラスミッドを使った一過性の発現実験では見えない発現抑制機構の存在が示唆された.さらにこのプラスミッドのプロモーターを5'側より欠失させ,詳細に検討するとGCboxがこの遺伝子の発現にとって必要不可欠であることが判明した.さらにDNase1や制限酵素でゲノムDNAを処理後,サザン法で検討すると,HDC発現細胞のみがプロモーター領域が高感受性であり,これらの酵素が消化しやすい構造になっていることが判明した.また,HpaIIやMspIによるサザン法や硫酸ゲノムシークエンス法でメチル化されたCpG配列を検索すると,HDC発現細胞特異的にプロモーター領域が脱メチル化されていることが判明した。さらにプロモーター領域のみメチル化したレポータープラスミッドを細胞に遺伝子導入し,レポーター活性を測定した結果から,プロモーター領域のメチル化はtransactivation能を抑制することが明らかになった.以上より,HDC遺伝子においてDNAのメチル化は細胞特異的な遺伝子発現をコントロールする機構であることが示唆された。さらに今後私たちは,脱メチル化の機構そのものを解決していきたいと考えている.

Research Products

• [Publications] Maecla,K.et al: "Induction of L-kistidine decnrbcxylase in a nuuccstceil line,HMC-1 (in press)" Hxperinautal Hematology. (1997)
• [Publications] Nakagawa<S.et al: "Iclentification of Muitiple Regukrtory Elemznts of Huwan L-Histicline Decarkoxylase Geneii" Journal of Biochemistry. 121. 935-940 (1997)