1997 Fiscal Year Annual Research Report

酵素センサーの解明とその細胞工学への応用

Research Project

Project/Area Number	09660085
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	永尾雅哉京都大学, 農学研究科, 助教授 (10237498)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	増田誠司京都大学, 農学研究科, 助手 (20260614)
Keywords	酵素センサー / 低酵素 / エリスロポエチン / 転写調節 / 細胞工学
Research Abstract	エリスロポエチン(EPO)は赤血球の前駆細胞に作用しその分化・増殖を促進することで赤血球量を調節するホルモンであるが、その主な制御因子は酵素である。多量の出血や高地に行くことにより、組織への酸素供給が低下するとEPOの発現が誘導される。この誘導にはHIF-1(hypoxia-inducible factor-1)と呼ばれる転写因子が重要であることが明らかとなってきた。今年度は胚性腫瘍細胞P19に着目し、EPOの低酸素応答性の発現にはHIF-1以外の因子が必要であることを見いだした。まず、胚性腫瘍細胞P19がEPOを産生する事を発見したが、低酸素応答性の発現は見られなかった。一方、同じHIF-1を介して低酸素応答性に誘導される乳酸脱水素酵素A(LDHA)の誘導はP19細胞でも観察された。なお、P19細胞のEPO遺伝子の低酸素応答部位に変異は見られなかった。そこで、EPOを低酸素に応答して産生するヒト肝ガン細胞Hep3BとP19細胞を用いて、EPOとLDHAの低酸素応答エンハンサー(HIF-1結合部位を含む)が機能するかについてレポーター遺伝子を用いて解析した。その結果、Hep3B細胞ではいずれのエンハンサーも機能したが、P19細胞ではEPOエンハンサーは機能しなかった。つまり、低酸素が酸素センサーで認識され、EPOが誘導される際、HIF-1以外の因子も必要で、P19細胞はこの因子が欠損していると考えられた。一方、HIF-1結合部位を含んだLDHAプロモーターをEPO cDNAに接続してCHO細胞に導入し、低酸素刺激により効率的に動物培養細胞を用いた物質(この場合EPO)生産が可能であることを示した。EPOは糖蛋白質であり、その糖鎖がin invo活性には重要であるが、低酸素条件下でも通常酸素圧下と同様の糖鎖付加が見られることから、糖蛋白質の生産にも低酸素を利用したこの生産方法は有効であることが示された。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] P.J.Ratcliffe et al.: "Oxygen regulated gene expression:Erythropoietin as a model system" Kidney Int.51. 514-526 (1997)
[Publications] C.W.Pugh et al.: "Activation of Hypoxia-inducible Factor-1:Definition of Regulatory Domains within the αSubunit" J.Biol.Chem.272. 11205-11214 (1997)
[Publications] S-K.Moon et al.: "Erythropoietin enhancer stimulates production of a recombinant protein by Chinese hamster ovary(CHO)cells under hypoxic condition" Cytotechnology. 25. 79-88 (1997)
[Publications] Y.Shirai et al.: "Effect of hypoxia duration on the oxygen-dependent production of a recombinant protein,β-galactosidase by an animal cell line F6D2,with a hypoxia-inducible enhancer" Cytotechnology. 25. 71-77 (1997)
[Publications] T.Kambe et al.: "Embryonal Carcinama P19 Cells Produce Erythropoietin Constitutively But Express Lactate Dehydrogenase in an Oxygen-Dependent Manner" Blood. 91. 1-12 (1998)
[Publications] 永尾雅哉: "酸素による遺伝子発現の制御現象の解明とその動物細胞工学への応用に関する研究" 日本農芸化学会誌. 71. 1253-1264 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

酵素センサーの解明とその細胞工学への応用

Principal Investigator

永尾 雅哉 京都大学, 農学研究科, 助教授 (10237498)

Research Products

[Publications] P.J.Ratcliffe et al.: "Oxygen regulated gene expression:Erythropoietin as a model system" Kidney Int.51. 514-526 (1997)

[Publications] C.W.Pugh et al.: "Activation of Hypoxia-inducible Factor-1:Definition of Regulatory Domains within the αSubunit" J.Biol.Chem.272. 11205-11214 (1997)

[Publications] S-K.Moon et al.: "Erythropoietin enhancer stimulates production of a recombinant protein by Chinese hamster ovary(CHO)cells under hypoxic condition" Cytotechnology. 25. 79-88 (1997)

[Publications] Y.Shirai et al.: "Effect of hypoxia duration on the oxygen-dependent production of a recombinant protein,β-galactosidase by an animal cell line F6D2,with a hypoxia-inducible enhancer" Cytotechnology. 25. 71-77 (1997)

[Publications] T.Kambe et al.: "Embryonal Carcinama P19 Cells Produce Erythropoietin Constitutively But Express Lactate Dehydrogenase in an Oxygen-Dependent Manner" Blood. 91. 1-12 (1998)

[Publications] 永尾雅哉: "酸素による遺伝子発現の制御現象の解明とその動物細胞工学への応用に関する研究" 日本農芸化学会誌. 71. 1253-1264 (1997)

永尾雅哉京都大学, 農学研究科, 助教授 (10237498)