ジーンノックアウト法を用いた高等真核生物GCN5ファミリーの機能解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780561
• Research Institution: 宮崎医科大学
• Principal Investigator: 菊池 秀彦 宮崎医科大学, 医学部, 助手 (10301384)
• Keywords: DT40 / GCN5 / P / CAF / 細胞周期 / ジーンノックアウト / ヒストンアセチルトランスフェラーゼ

Research Abstract

本研究課題は、ヒストンアセチルトランスフェラーゼの一種GCN5ファミリー(GCN5,P/CAF)の生理機能をDT40を用いたジーンノックアウト法によって解析することを目的とする。
GCN5ホモ欠損変異株は細胞増殖能の顕著な低下を示し、それはG1→Sの移行阻害が主たる原因であることが明らかとなった。この事実から、GCN5が細胞周期、特にG1→S移行に関わる遺伝子の発現制御を担っている可能性が強く示唆された。そこで、これまでにニワトリにおいて単離されている細胞周期制御関連遺伝子の発現変化をGCN5ホモ欠損変異株において調べた。
その結果、GCN5ホモ欠損変異株では細胞周期制御に関わる遺伝子、c-myc,サイクリンD2およびサイクリンG1の発現が増加し、PCNA、サイクリンD3、E2F4およびp107の発現が減少していることが示された。また、アポトーシス抑制遺伝子であるbcl-2(増加)とbcl-xL(減少)にも顕著な発現の変化が認められた。これらの知見から、これらの遺伝子の発現を直接的もしくは間接的にコントロールすることで、GCN5が細胞周期および細胞死の制御において重要な働きを担っていることが示唆された。さらに、GCN5ファミリーのもう一つの遺伝子であるP/CAFの発現が顕著に増加していることが明らかとなったが、これは欠損したGCN5の機能の一部を相補する役割を果たしているものと推察される。
また、抗アセチル化ヒストン抗体を用いたイムノブロット解析の結果、ヒストンH3やH4のアセチル化パターンにも大きな変化が認められるなど、興味深い知見が数多く得られた。このGCN5ホモ欠損変異株をさらに詳細に解析することにより、未だ不明な点の多いGCN5の生理機能の解明が一層進展するものと期待できる(投稿準備中)。