メタロチオネインによる発現制御を受ける遺伝子群の検索とその発現調節機構の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13771368
• Research Institution: National Institute of Occupational Safety and Health, Japan
• Principal Investigator: 三浦 伸彦 独立行政法人 産業医学総合研究所, 健康障害予防研究部, 研究員 (20229644)
• Keywords: メタロチオネイン / ノックアウトマウス / DNAマイクロアレイ / 発現制御 / 肝臓 / 腎臓 / エネルギー代謝

Research Abstract

メタロチオネイン(MT)欠損により発現変動を示す遺伝子のDNAマイクロアレイ法による検索及び解析を昨年度に引き続き行った。その結果、対照マウスに比べMT欠損マウスの肝臓では19遺伝子の発現量が上昇しており、また10遺伝子では発現量が減少していた。各遺伝子産物の有する特徴から、エネルギー代謝(脂肪酸代謝、糖代謝等)、酸化ストレス、及び免疫系に関連する遺伝子の発現が変動していると考えられ、中でもエネルギー代謝関連遺伝子の増減が多く認められた。従ってエネルギー代謝に大きな変動が生じている可能性があり、その増減パターンからエネルギー産生が亢進しているもののその消費が抑えられ、体内に保持する方向に変動しているものと思われる。さらに腎臓についても同様のマイクロアレイ解析を行ったところ、28遺伝子で発現量の上昇が認められ、また15遺伝子で発現量が減少していた。これら遺伝子産物の機能的分類も試みた結果、肝臓よりも細分化されたもののエネルギー代謝関連遺伝子が主要カテゴリーであると考えられた。従って腎臓においても肝臓と同様な変動が生じているものと思われる。なお両臓器で共通して変動が認められた遺伝子は、発現量上昇遺伝子で6個、発現量減少遺伝子で1個であったが、エネルギー代謝関連遺伝子のうち両臓器で共通していたものは僅か2個であった。このことはMTによる遺伝子発現の影響がエネルギー代謝系においては肝臓と腎臓では異なるものと思われる。MT欠損による肥満しやすさを示唆する報告や、MTのエネルギー代謝への関与を強く示す報告もあることから、MTはエネルギー代謝関連遺伝子群の発現に影響を与え、MTの欠損により代謝系統が変動し、エネルギーを体内に保持する方向に変動している可能性が考えられる。以上得られた結果について現在投稿準備中である。

Research Products

• [Publications] Akira Naganuma: "Investigation of intracellular factors involved in methylmercury toxicity"Tohoku Journal of Experimental Medicine. 196. 65-70 (2002)
• [Publications] Kou Hiroya: "Synthesis of betulin derivatives and their protective effects against the cytotoxicity of cadmium"Bioorganic and Medicinal Chemistry. 10. 3229-3236 (2002)