ビタミンDの遺伝子応答配列と作用分離に関する有機化学的研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571997
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 山本 恵子 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (90147017)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 幸子 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (10014078)
• Keywords: ビタミンD / VDRE / オステオポンチン / VDR / ビタミンDアナログ

Research Abstract

ビタミンDの標的遺伝子応答配列(vDRE)は現在までに約20種知られている.それらの内,マウスオステオポンチンVDRE(GGTTCAcgaGGTTCA)は,ビタミンD受容体(VDR)と最も親和性の高いVDREの1つである.オステオポンチンは,骨の主要なリンタンパク質であり,カルシウムへの親和性が高く石灰化組織の形成やそのリモデリングに関与していると考えられている.今回はマウスオステオポンチンVDREをルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流に組み込んだプラスミドを用い,種々のビタミンDアナログによる遺伝子転写活性化能を測定した.細胞はCos7を用い,ヒトVDRを組み込んだプラスミドとマウスオステオポンチンVDREを組み込んだレポータープラスミド,内部標準用プラスミドをリポフェクション法によりコトランスフェクトした.作用分離を示すなどの特徴的なビタミンDアナログをリガンドとして用い標的遺伝子転写活性化能を測定した.その結果,VDRへの親和性が天然のホルモンである1,25-ジヒドロキシビタミンD3(1,25-3)の1/8でカルシウム作用(BMC)の弱いOCTは1,25-D3と同等の活性を、VDRへの親和性が1,25-D3の約10倍でカルシウム作用の強い22R-Me-20-epi-1,25-D3は1,25-D3の100倍の強い転写活性を示した.このことは作用分離を示すOCTも示さない22R-Me-20-epi-1,25-D3も共にVDRへの相対的親和性の約10倍の遺伝子転写活性を示したと考えることができる.従って,カルシウムに関与していることが知られているオステオポンチン遺伝子の転写制御のみで作用分離を説明することはできないことが明らかとなった.

Research Products

• [Publications] Hiroyuki Masuno: "Rational Design, Synthesis and Biological Activity of Novel Conformationally Restricted Vitamin D Analogs, (22R and 22S)-22-Ethyl-1, 25-dihydroxy-23, 24-didehydro-24a, 24b-dihomo-20-epivitamin D_3"Journal of Medicinal Chemistry. 45. 1825-1834 (2002)
• [Publications] Sachiko Yamada: "Structure-Function Relationships of Vitamin D including Ligand Recognition by the Vitamin D Receptor"Medicinal Research Review. 23. 89-115 (2003)
• [Publications] Mihwa Choi: "Interaction between Vitamin D Receptor and Vitamin D Ligands : Two-Dimensional Alanine Scanning Mutational Analysis"Chemistry & Biology. (in press). (2003)