発生過程におけるグロビン合成のスイッチング機構に関与する転写制御因子の解析

• 研究課題/領域番号: 03254208
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 服巻 保幸 九州大学, 遺伝情報実験施設, 助教授 (90128083)
• 研究期間 (年度): 1991
• 研究課題ステータス: 完了 (1991年度)
• 配分額: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 1991年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: グロビン遺伝子 / スイッチング / 個体発生 / 高胎児ヘモグロビン血症 / CCAATボックス / 赤芽球系培養細胞 / トランスジェニックマウス

研究概要

グロビン遺伝子においては個体発生に伴い数種類の遺伝子の発現が順次切り変わるスイッチングの現象が知られている。この機構を分子レベルで明らかにするために、成体にもかかわらず胎児型グロビン遺伝子の発現が高い高胎児ヘモグロビン血症(HPFH)における変異グロビン遺伝子の機能解析を行なっている。本年度は前年度に見いだした遠位CCAATボックスー114位にCーT変異を持つγグロビン遺伝子の機能解析を行なった。まず赤芽球系培養細胞としてマウスのMEL,ヒトγグロビン鎖の合成が見られるK562、ヒトγおよびβグロビン鎖の合成が見られるKU812を用いてエレクトロポレ-ション法によりGγグロビン遺伝子の5領域(-563〜+14)をCAT遺伝子に連結した組換え分子を導入しアッセイを行った。導入遺伝子としてはー114の変異を持ったものの他に近位のCCAATボックスの同様な位置に同一の変異を持つもの(-87位T-C)、さらに2種の既知のHPFH変異を持つ計4種類のCAT組換え体を用意した。培養細胞を用いた系により遠位CCAATボックスが胎児期には正に成体期には負に作用していること、また近位CCAATボックスは胎児期ならびに成体期において正に作用していることが推測された。またタンデムに連結した分子を用いたトランスジェニックマウスによりスイッチングが見られ、この系がβグロビン遺伝子の発現をマ-カ-とすることにより、トランスジェニックマウスで問題となる挿入遺伝子の位置効果を考慮することなく、連結した遺伝子の発現を検討できることが分かった。この系を用いて変異遺伝子の発現を検討したところ上昇が見られた。以上2つの発現系を用いた実験から、マウス成体における遠位CCAATボックスに負に作用する因子の存在が推測された。現在KU812やマウス脾臓から上記因子の同定を進めている。

研究成果

• [文献書誌] Yubisui,T.: "Structural role of serine 127 in the NADHーbinding site of human NADHーcytochrome b5 reductase." J.Biol.Chem.266. 66-70 (1991)
• [文献書誌] Katsube,T.: "Exonic point mutations in NADHーcytochrome b5 reductase genes of homozygotes for hereditary methemoglobinemia,type and type III:Putative mechanisms of tissueーdependent enzyme deficiency." Am.J.Human.Genet.48. 799-808 (1991)
• [文献書誌] Fukumaki,Y.: "Generation and spread of globin gene mutations in population:βーthalassemia in Asian countries." New Aspects of the Genetics of Molecular Biology. 153-176 (1991)
• [文献書誌] Fucharoen,S.: "Double heteozygosity of the βーMalay and a movel βーthalassemia gene in a Thai patient." Am.J.Hematol.38. 142-144 (1991)
• [文献書誌] Fucharoen,G.: "Eightーbase deletion in exon 3 of the βーglobin gene produced a novel variant(βKhon Kaen)with an inclution body βーthalassemia trait." Blood. 78. 537-539 (1991)