マウス遺伝学的手法を用いた脳視床下部における食欲制御機構の分子生物学的解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12760231
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 喜田 聡 東京農業大学, 応用生物科学部, 講師 (80301547)
• Keywords: CREB / CREM / 食欲 / 摂食 / オレキシン / トランスジュニックマウス / CRE / 視床下部

Research Abstract

(1)視床下部特異的に働く食欲制御遺伝子群のプロモーター解析
食欲制御に関与すると考えられているオレキシン、NPY、POMCなどのプロモーター領域をマウスグノムライブラリーから取得し、プロモーターの機能解析を培養細胞を用いて行った。中でも、オレキシンプロモーターは神経細胞において高い活性を示し、詳細な解析の結果、組織特異的な転写制御を担う領域が同定された。現在、細胞内情報伝達経路とプロモーター活性との関連に関して解析している。
(2)視床下部における摂食状態に応答した遺伝子発現制御機構の解析
視床下部で高発現が観察されるCRE結合性の転写調節因子CREMに関して、絶食及び再給餌後の発現量に関して解析を行ったところ、絶食時に発現量が増大し、再給餌に伴い発現量が減少し、CREMは視床下部において摂食状態に応じて発現量が上下する転写因子であることが明らかとなった。また、ディファレンシャルディスプレイを用いて、摂食状態に応じて遺伝子発現量が変動する遺伝子を検索し、グリコーゲンホスホリラーゼを同定した。さらに、食欲関連遺伝子であると考えられているガラニン、アトラクチンに関しても摂食状態に応じて発現量が制御されることが明らかとなった。
(3)トランスジェニックマウスの作出と解析
(2)においてCRE結合性の転写因子の発現量に摂食状態に応じた発現量の変動が観察されたので、視床下部におけるCREを介する転写の食欲制御における役割を解析する目的で、CREを介する転写の活性化によりレポータータンパク質(GFPとβ-ガラクトシダーゼ)を発現するレポーター遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを10ライン作出し、現在摂食状態に応じた発現解析を行っている。また、視床下部オレキシンニューロンにおいてCREを介する転写を抑制するために、(1)で単離されたオレキシンプロモーターでドミナントネガティブ型のCREBを発現させる外来遺伝子を作出し、現在トランスジェニックマウスの作出を行っている。