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腎、心及び肺の病態におけるNa,K-ATPase遺伝子の発現制御調節機構

研究課題

研究課題/領域番号 07044289
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 内科学一般
研究機関自治医科大学

研究代表者

川上 潔  自治医科大学, 医学部, 助教授 (10161283)

研究分担者 BENZ Edward  ジョンスポプキンス大学, 医学部, 学部長
INGBAR David  ミネソタ大学, 医学部, 助教授
小林 麻己人  自治医科大学, 医学部, 講師 (50254941)
武藤 重明  自治医科大学, 医学部, 講師 (40190855)
BENZ Jr. Edw  ジョンスポプキンス大学, 医学部, 学部長
EDWARD Benz  ジョンスホプキンス大学, 医学部, 学部長
DAVID Ingbar  ミネソタ大学, 医学部, 助教授
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1997年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1996年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1995年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード腎尿細管細胞 / 培養心筋細胞 / 一過性形質転換 / 高浸透圧 / 高酸素 / コルチコステロイド / シスエレメント / 肺発生 / Na,K-ATPase / シス-エレメント / NF-Y / Sp1 / Sp3 / SiX遺伝子 / 抗体染色 / 神経分化 / 血清刺激 / Na, K-ATPase遺伝子 / 核抽出液 / 発現調節機構 / 高酸素曝露 / ナトリウムポンプ / ステロイドホルモン / 浸透圧 / 心筋 / 一過性形質転換法
研究概要

腎,心および肺の病態や発生を擬する培養細胞系や、組織抽出液を用いて、Na-K-ATPase遺伝子の発現調節機構を多面的に解析した。
腎の系については、高浸透圧や血清およびコルチコイドホルモンなどの刺激にたいするNa-K-ATPase遺伝子の発現調節様式を、腎尿細管細胞や血管平滑筋細胞を用いてノーザン法を用いて解析した。α1サブユニットおよびβ1サブユニット遺伝子ともに各刺激による発現促進が見られ、それらが転写レベルで起こることを明らかにした。調節にかかわるエレメントが両遺伝子のプロモーター近傍に存在することが一過性形質転換でわかった。
心の系については、Na-K-ATPaseα3サブユニット遺伝子の心筋特異的な発現調節エレメントがNF-YおよびSp1/Sp3結合エレメントであることをゲルシフト法やフットプリント法で、各エレメントが協同性をもって正の作用していることを一過性形質転換法で解明した。、また、因子のエレメントへの結合が心筋特異的に起こっていることなどをin vivo フットプリント法にて明らかにした。
肺の系においては、AlveolarII型細胞において、Na-K-ATPaseβ1サブユニット遺伝子の高酸素による発現誘導が転写レベルで起こり、その反応性エレメントが-84から-44に存在することを明らかにした。また、胎児および成体ラット肺の核抽出液を調製し、Na-K-ATPaseα1サブユニット遺伝子の試験管内転写系を確立した。胎児と成体における同遺伝子の発現量の相違を再現できた。成体においては-375から-201の領域に負の制御エレメントが存在し、胎児では。-155から+31の領域で十分な転写活性が保たれているのに対し、成体では+66から+92の領域がさらに必要となった。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (57件)

  • [文献書誌] Kawakami, K.: "Structure,functiion and expression of a murine homebox protein AREC3,a homologue of Drosophila sine oculis gene product,and implication in development." Nucl.Acids Res.24. 303-310 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muto, S.: "Differential regulation of Na^+-K^+-ATPase gene expression by corticosteroids in vascular smooth muscle cells." Am.J.Physiol.270. C731-C739 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohtaka, A.: "Hyperosmolarity stimulates Na,K-ATPase gene expression in inner medullary collecting duct cells." Am.J.Phys.270. F728-F738 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakami, K.: "Characterization of the core promoter of the Na^+/K^+-ATPase α1 subunit gene:Elements required for transcription by RNA polymerase II and III in vitro." Eur.J.Biochem.237. 440-446 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, K.: "Cis-elements involved in differential expression of Na,K-ATPase α2 subunit gene in muscle differentiation." Biochim.Biophys.Acta.1308. 67-73 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakami, K.: "Indentification and expression of six family genes in mouse retina." FEBS Lett.393. 259-263 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, M.: "Phosphorylation of ATF-1 enhances its DNA binding and transcription of the Na,K-ATPase α1 subunit gene promoter." Nucl.Acids Res.25. 877-882 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higashi, Y.: "Impairment of T cell development in δEF1 mutant mice." J.Exp.Med.185. 1467-1469 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami, Y.: "Promoter of the Na,K-ATPase α3 subunit gene is composed of cis elements to which NF-Y and Sp1/Sp3 bind in cardiac myocyte." Biochim.Biophys.Acta.1352. 311-324 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nemoto, J.: "Serum transcriptionally regulates Na,K-ATPase gene expression in vascular smooth muscle cells." Am.J.Phys.273. C1088-C1099 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami, Y.: "In vivo footprinting analysis of the Na,K-ATPase α3 subunit gene promoter in rat cardiocytes." Jichi Medical School J.20. 35-43 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, M.: "Synergism of the ATF/CRE site and GC box in the housekeeping Na,K-ATPase α1 subunit gene is essential for constitutive expression." Biochem.Biophys.Res.Comm.241. 169-174 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, K.: "Involvement of negative co-factor NC2 in active repression by zinc-fingerhomeodomain transcription factor AREB6." Molec.Cell.Biol.18. 10-18 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wendt, C.H.: "Rebulation of Na-K-ATPase gene expression by hyperoxia in MDCK cells." Am.J.Phys.274. C356-364 (1998)

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  • [文献書誌] Ohto, H.: "Tissue and developmental distribution of Six family gene products." Int.J.Dev.Biol.(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muto, S.: "Transcriptional regulation of Na,K-ATPase gene expression by hyperosmolality in vascular smooth muscle cells." J.Membr.Biol.(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakami, K., Ohto, H., Ikeda, K.and Roeder R.G: "Structure, function and expression of a murine homebox protein AREC3, a homologue of Drosophila sine oculis gene product, and implication in development" Nucl. Acids Res. 24. 303-310 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muto, S., Nemoto, J., Ohtaka, A., Watanabe, Y., Yamaki, M., Kawakami, K., Nagano, K.and Asano, Y.: "Differential regulation of Na^+-K^+-ATPase gene expression by corticosteroids in vascular smooth muscle cells" Am.J.Physiol. 270. C731-C739 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohtaka, A., Muto, S., Nemoto, J., Kawakami, K., Nagano, K.and Asano, Y.: "Hyperosmolarity atimulates Na, K-ATPase gene expression in inner medullary collecting duct cells" Am.J.Phys.270. F728-F738 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakami, K., Masuda, K., Nagano, K., Ohkura, Y.and Roeder R.G.: "Characterization of the core promoter of the Na^+-K^+-ATPase alpha1 subunit gene : Elements required for transcription by RNA polymerase II and III in vitro" Eur.J.Biochem. 237. 440-446 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, K.and Kawakami, K.: "Cis-elements involved in diffefential expression of Na, K-ATPase alpha2 subunit gene in muscle differentiation" Biochim.Biophys.Acta. 1308. 67-73 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawakami, K., Ohto, H., Takizawa, T.and Saito, T.: "Identification and expression of six family genes in mouse retina" FEBS Lett. 393. 259-263 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, M., Shimomura, A., Hagiwara, M.and Kawakami, K.: "Phosphorylation of ATF-1 enhances its DNA binding and transcription of the Na, K-ATPase alpha1 subunit gene promoter"" Nucl.Acids Res. 25. 877-882 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higashi, Y., Moribe, H., Takagi, T., Sekido, R., Kawakami, K., Kikutani, H.and Kondoh, H.: "Impairment of T cell development in deltaEF1 mutant mice" J.EXP.Med. 185. 1467-1469 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami, Y., Ikeda, U., Shimada, K.and Kawakami, K.: "Promoter of the Na, K-ATPase alpha3 subunit gene is composed of cis elements to which NF-Y and Sp1/Sp3 bind in cardiac myocyte" Biochim.Biophys.Acta. 1352. 311-324 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nemoto, J., Muto, S., Ohtaka, A., Kawakami, K.and Asano, Y.: "Serum transcriptionally regulates Na, K-ATPase gene expression in vascular smooth muscle cells" Am.J.Phys. 273. C1088-C1099 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami, Y., Ikeda, K., Ikeda, U., Shimada, K.and Kawakami, K.: "In vivo footprinting analysis of the Na, K-ATPase alpha3 subunit gene promoter in rat cardiocytes" Jichi Medical School J. 20. 35-43 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, M.and Kawakami, K.: "Synergism of the ATF/CRE site and GC box in the housekeeping Na, K-ATPase alpha1 subunit gene is essential for constitute expression" Biochim.Biophys.Res.Comm. 241. 169-174 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, K., Halle, J.P., Stzeler, G., Meisternst, M.and Kawakami, K.: "Involvement of negative co-factor NC2 in active repression by zinc-finger-homeodomain transcription factor AREB6" Molec.Cell.Biol. 18. 10-18 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wendt, C.H., Towle, H., Sharma, R., Duvick, S., Kawakami, K., Gick, G.and Ingbar, D.: "Regulation of Na, K-ATPase gene expression by hyperoxia in MDCK cells" Am.J.Phys. 274. C356-364 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohto, H., Takizawa, T., Saito, T., Kobayashi, M., Ideda, K.and Kawakami, K.: "Tissue and developmental distribution of Six family gene products" Int.J.Dev.Biol. (in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muto, S., Ohtaka, A., Nemoto, J., Kawakami, K.and Asano, Y.: "Transcriptional regulation of Na, K-ATPase gene expression by hyperosmolality in vascular smooth muscle cells" J.Membr.Biol. (in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, M.: "Phosphorylation of ATF-1 enhances its DNA binding and transcription of the Na,K-ATPase α 1 subunit gene promoter." Nucl.Acids Res.25. 877-882 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Higashi, Y.: "impairment of T cell development in δ EF1 mutant mice." J.Exp.Med.185. 1467-1469 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami, Y.: "promoter of the Na,K-ATPase α 3 subunit gene is composed of cis elements to which NF-Y and Sp1/Sp3 bind in cardiac myocyte." Biochim.Biophys.Acta.1352. 311-324 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nemoto, J.: "Serum transcriptionally regulates Na,K-ATPase gene expression in vascular smooth muscle cells." Am.J.Phys.273. C1088-C1099 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami, Y.: "In vivo footprinting analysis of the Na,K-ATPase α 3 subunit gene promoter in rat cardiocytes." Jichi Medical School J.20. 35-43 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda, K.: "Involvement of negative co-factor NC2 in active repression by zincfinger-homeodomain transcription factor AREB6." Molec.Cell.Biol.18. 10-18 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Wendt, C.H.: "Regulation of Na,K-ATPase gene expression by hyperoxia in MDCK cells." Am.J.Phys.274. C356-364 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, M.: "Synergism of the ATF/CRE site and GC box in the housekeeping Na,K-ATPase α 1 subunit gene is essential for constitutive expression." Biochem.Biophys.Res.Comm.241. 169-174 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Shimomura, A.: "Dominant negative ATF1 blocks cAMP-induced neurite outgrowth in PC12D cells." J.Neurochem.70. 1029-1034 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Ohto, H.: "Tissue and developmental distribution of Six family gene products." Int.J.Dev.Biol.(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Muto, S.: "Transcriptional regulation of Na,K-ATPase gene expression by hyperosmolality in vascular smooth muscle cells." J.Membr.Biol.(in press). (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kawakami, K.: ""Structure, function and expression of a murine homebox protein AREC3, a homologue of Drosophila sine oculis gene product, and implication in development."" Nucl. Acids Res.24. 303-310 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Muto, S.: ""Differential regulation of Na^+ -K^+ -ATPase gene expression by corticosteroids in vascular smooth muscle cells."" Am. J. Physiol.270. C731-C739 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ohtaka, A.: ""Hyperosmolarity stimulates Na, K-ATPase gene expression in inner medullary collecting duct cells."" Am. J. Physiol.270. F728-F738 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kawakami, K.: ""Characterization of the core promoter of the Na^+/K^+ -ATPase α1 subunit gene : Elements required for transcription by RNA polymerase II and III in vitro."" Eur. J. Biochem.237. 440-446 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda, K.: ""Cis-elements involved in differential expression of Na, K-ATPase α2 subunit gene in muscle differentiation."" Biochem. Biophys. Acta.1308. 67-73 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kawakami, K.: ""Identification and expression of six family genes in mouse retina"" FEBS Lett.393. 259-263 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi, M.: ""Phosphorylation of ATF-1 enhances its DNA binding and transcription of the Na, K-ATPase α1 subunit gene promoter."" Nucl. Acids Res.25. 877-882 (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami, Y.: ""Promoter of the Na, K-ATPase α3 subunit gene is composed of cis elements to which NF-Y and Sp1/Sp3 bind in cardiac myocyte."" Biochem. Biophys. Acta.(in press). (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi,M.: "ATF-1/CREB heterodimer is involved in constitutive expression of the housekeeping Na,K-ATPase α1 subunit gene." Nucl.Acids Res.23. 2848-2855 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda,K.: "DNA binding through distinct domains of zincfinger-homeodomain protein AREB6 has different effects on gene transcription." Eur.J.Biochem.233. 73-82 (1995)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kawakami,K.: "Structure,function and expression of a murine homeobox protein AREC3, a homologue of Drosophila sine oculis gene product,and implication in development." Nucl.Acids Res.24. 303-310 (1996)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Muto,S.: "Differential regulation of Na,K-ATPase gene expression by gluco-and mineralocorticoids in vascular smooth muscle cells:Receptor occupancy and Na-dependency." Am.J.Physiol.(in press). (1996)

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      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Ohtaka,A.: "Hyperosmolarity stimulates Na,K-ATPase gene expression in inner medullary collecting duct cells." Am.J.Physiol.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kawakami,K.: "Core promoter of Na+/K+-ATPase α1 subunit gene : Elements required for transcription by RNA polymerase II and III in vitro." Eur.J.Biochem.(in press). (1996)

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      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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