スプライシングの抑制/回復に関わる金属を利用したスプライシング関連蛋白の検出

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18590556
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 李 明鎭 Kobe University, 医学系研究科, 講師 (20273766)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西尾 久英 神戸大学, 医学系研究科, 教授 (80189258)
• Keywords: スプライシング関連蛋白 / Cd / SMN遺伝子 / ZNF265 / HOX遺伝子 / HOXB8

Research Abstract

1.Cd投与によりスプライシング変異体が誘導される遺伝子の同定
SMA type I患者由来の線維芽細胞に1〜100μMのCdCl_2を9時間投与し、SMN遺伝子のexon7が排除されたmRNA(Δ7-SMN)の発現量の変動をRT-PCRで検討した。30μM以上のCd投与によりΔ7-SMNは2.5倍まで増加し、CdがSMN遺伝子のスプライシング反応を撹乱する可能性が推測された。また、選択的スプライシングを促進するスプライソソーム蛋白であるZNF265の遺伝子発現が10μMのCd暴露により著しく増加したことから、ZNF265の発現増加がΔ7-SMNの発現増加に影響している可能性が示唆された。
一方、乳がん細胞由来のMCF-7細胞にCdを投与し、BRCA1、BRCA2遺伝子の発現を検討した結果、スプライシング変異体の誘導は認められなかったが、両遺伝子の発現が30μM以上のCd暴露により顕著に減少することが分かった。BRCA1とBRCA2は乳がん発生と密接な関係を持つ遺伝子であり、Cdの発がん機序に係わる可能性が推測された。
2.Cd投与によるhomeobox遺伝子の発現変動の検討
発生や発がんと密接に関連するhomeobox遺伝子の発現に及ぼすCdの影響を調べるため、COS-7細胞におけるHOX遺伝子の発現量の変動をRT-PCRで調査した。HOXB8のmRNAは10μMのCdC1_2投与により5.4倍上昇し、HOXC9とC10は0.1-0.3倍に減少した。siRNAを用いたHOXB8ノックダウン実験では、HOXC9とC10のmRNA発現がそれぞれ6.6倍と1.9倍増加し、CdによるHOXB8の発現増加がHOXC9とC10の発現を減少させた可能性が強く示唆された。尚、HOXB8ノックダウン細胞においても、Cd投与によりHOXC9とC10の発現が再び減少したことから、CdによるHOXB8の増加を介さない他の経路もHOXC9とC10の発現減少に係わっていると考えられた。