エンハンサー・プロモーター相互作用阻害の発生段階特異的遺伝子発現調節への関与

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13460149
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 谷本 啓司 筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (90261776)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 純治 筑波大学, 応用生物化学系, 助手 (30323257) ; 杉山 文博 筑波大学, 基礎医学系, 助教授 (90226481) ; 深水 昭吉 筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (60199172)
• Keywords: グロビン / インシュレーター / YAC(酵母人工染色体) / トランスジェニック・マウス

Research Abstract

ヒト・β-グロビン遺伝子座より、インシュレーター活性を有することが示唆されているHS5(高感受性領域)DNA断片のクローン化を行った(野性型HS5)。このDNA断片中の活性中心と思われる部位(転写因子CTCFの結合配列)に変異を加えた後(変異型HS5)、野性型及び変異型HS5 DNA断片を用いて、ヒト・β-グロビンYAC(酵母人工染色体)の改変を行った。具体的には、LCR(遺伝子座制御領域)の3'側にHS5 DNA断片を挿入した。これらのYAC DNAを精製後、マウス受精卵雄性前核へ顕微注入することにより、遺伝子導入マウスの作製を行った。パルス・フィールド・ゲル電気泳動により導入遺伝子の構造解析を行った後、これらのマウスの赤血球細胞におけるβ-グロビン遺伝子の発現を、半定量的RT-PCR法により解析した。その結果、1)コントロール遺伝子座と比べた場合、成体の脾臓におけるβ遺伝子の発現量(野性型HS5)が50-70%にまで低下した。この低下は、変異型HS5を用いた場合には認められなかったことより、HS5がCTCF依存的なインシュレーター活性を持つことがin vivoの実験系において示唆された。また、2)胚期におけるγ遺伝子の発現量はどちらのHS5を用いた場合にも有意な変化が認められなかったこと、ε遺伝子の発現量はどちらのHS5を用いた場合にも著しく低下していたことより、インシュレーター活性が時期、及び遺伝子特異性を持つことが示唆された。