ヒト胎児肝において特異的に発現しているCYP3A7の発現調節機構に関する研究

• 研究課題/領域番号: 12470491
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物系薬学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 鎌滝 哲也 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (00009177)
• 研究分担者: 山崎 浩史 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30191274) ; 藤田 健一 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (60281820) ; 有吉 範高 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (00243957) ; 高橋 芳樹 北海道大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (80292019)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 12,500千円 (直接経費: 12,500千円); 2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2001年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円); 2000年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
• キーワード: P450 / CYP3A7 / 胎児毒性 / 発生 / 転写制御 / トランスジェニックマウス / p53 / C / EBPα / 胎児 / CYP3A5 / CYP3A4 / ヒト肝 / 発現調節 / 個人差 / 時期特異的発現調節 / サルモネラ菌

研究概要

チトクロームP450 (CYP) 3A7はヒト胎児肝における主要なP450分子種であり,デヒドロエピアンドロステロン3-硫酸飽合体やレチノイン酸などの内因性ホルモンの代謝に関与している.CYP3A7はまた,アフラトキシンB_1などのがん原物質の代謝的活性化にも関与している.興味深いことに,肝臓におけるCYP3A7遺伝子の発現は出生後徐々に減少し,成人肝ではほとんど認められなくなる.本研究では,CYP3A7遺伝子の胎児期特異的な発現制御機構を解明することを目的とした.胎児肝細胞の特徴を有するヒト肝がん由来HepG2細胞およびCYP3A7プロモーター制御下にEGFPレポーター遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを用いることにより,CYP3A7遺伝子の胎児期特異的な発現に関与する新規な転写制御領域(3A7κBエンハンサーと命名)を同定することに成功した.HepG2細胞において,がん抑制蛋白質であるp53が3A7κBエンハンサーに結合し,CYP3A7遺伝子を転写活性化した.一方,最終分化した肝細胞においては,肝細胞の増殖停止・最終分化に関与する転写因子であるC/EBPαがp53を介したCYP3A7遺伝子の活性化を強く抑制した.以上,CYP3A7遺伝子の胎児期特異的な発現は胎児期活性化因子であるp53と成人期抑制因子であるC/EBPαにより3A7κBエンハンサーを介して制御されていることを明らかにした.

研究成果

• [文献書誌] Matsumura, K. et al.: "Identification of a novel polymorphic enhancer of the human CYP3A4 gene"Mol.Pharmacol.. 65. 326-334 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takeuchi, H. et al.: "Pretreatment with methoxsalen, a potent human CYP2A6 inhibitor, strongly inhibits lung tumorigenesis induced by NNK in female A/J mice"Cancer Res.. 63. 7581-7583 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Toide, K. et al.: "Aryl hydrocarbon hydroxylase represents CYP1B1, and not CYP1A1, in human freshly isolated white cells : Trimodal distribution of Japanese population"Cancer Epidemiol.Biomarkers Prev.. 12. 219-222 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Topcu, Z. et al.: "CYP2A6 gene deletion reduces oral cancer risk in betel quid chewers in Sri Lanka"Carcinogenesis. 23. 595-598 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Saito, T. et al.: "Novel transcriptional regulation of the human CYP3A7 gene by specificity protein (Sp) 1 and sp3 through nuclear factor-κB-like element"J.Biol.Chem.. 276. 38010-38022 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Iwano, S. et al.: "Cooperative regulation of CYP3A5 gene transcription by NF-Y and Sp family members"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 286. 55-60 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 鎌滝哲也ら: "ヒト型代謝酵素発現モデル-ヒトP450発現トランスジェニックマウス"ヒト型モデル動物. (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nukaya, M. et al.: "Aryl hydrocarbon hydroxylase receptor-mediated suppression of GH receptor and janus kinase 2 expression in mice"FEBS Letter. 558. 96-100 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Yamazaki, H. et al.: "Effects of the dietary supplements, active charcoal and copper chloropfyllin, on urinary excretion of trimethylamine in Japanese trimethylaminurea patients"Life Sci.. 74. 2739-2747 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Matsumura, K. et al.: "Identification of a novel polymorphic enhancer of the human CYP3A4 gene"Mol.Pharmacol.. 65. 326-334 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takeuchi, H. et al.: "Pretreatment with methoxsalen, a potent human CYP2A6 inhibitor, strongly inhibits long tumorigenesis induced by NNK in female A/J mice"Cancer Res.. 63. 7581-7583 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kiyotani, K. et al.: "Decreased coumarin 7-hydroxylase activities and CYP2A6 expression levels in humans caused by genetic polymorphism in CYP2A6 promoter (CYP2A6^*9)"Pharmacogenetics. 13. 689-695 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Toide, K. et al.: "Aryl hydrocarbon hydroxylase represents CYP1B1, and not CYP1A1, in human freshly isolated white cells Trimodal distribution of Japanese population"Cancer Epidemiol.Biomarkers Prev.. 12. 219-222 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ariyoshi, N. et al.: "Genetic polymorphism of CYP2A6 gene and tobacco-induced lung cancer risk in male smokers"Cancer Epidemiol.Biomarkers Prev.. 11. 890-894 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ozeki, T. et al.: "Hepatocyte nuclear factor (HNP)-4α/γ, HNP-1α and vHNF-1 regulate the cell-specific expression of the human dihydrodiol dehydrogenase (DD) 4 / AKRIC4 gene"Archives Biochem.Biophys.. 405. 185-190 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Toide, K. et al.: "Hepatocyte nuclear factor-1α is a causal factor responsible for interindividual differences in the expression of UDP-glucuronosyltransferase 2B7 mRNA in human livers"Durg Metab.Dispos.. 30. 613-615 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Topcu, Z. et al.: "CYP2A6 gene deletion reduces oral cancer risk in betel quid chewers in Sri Lanka"Carcinogenesis. 23. 595-598 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Fujita, K. et al.: "Role of human cytochrome P450 (CYP) in the metabolic activation of N-alkyl-nitrosamine : application of genetically engineered salmonella typhimurium YG7108 expressing each form of CYP together with human NADPH-cytochrome P450 reductase"Mutat.Res.. 483. 35-41 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Saito, T. et al.: "Novel transcriptional regulation of the human CYP3A7 gene by specificity protein (Sp) 1 and sp3 through nuclear factor-κB-like element"J.Biol.Chem.. 276. 38010-38022 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Iwano, S. et al.: "Cooperative regulation of CYP3A5 gene transcription by NF-Y and Sp family members"Biochem.Biophys.res.Commun.. 286. 55-60 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Toide, K. et al.: "Aryl hydrocarbon hydroxylase represents CCYP1B1, and not CYP1A1, in human freshly isolated white cells : Trimodal distribution of Japanese population"Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev.. (In press).
• [文献書誌] Kanamori, Y. et al.: "Large-scale Production of genetically engineered CYP3A4 in E. coli Application of a jarfermenter"Drug Metabol. Pharmacokin.. (In press).
• [文献書誌] Ozeki, T. et al.: "Hapatocyte nuclear factor(HNF)-4α/γ and HNF-1α as casual factors of interindividual difference in the expression of human dihydrodiol dehydrogenase (DD) 4mRNA in human livers"Pharmacogonetics. 13. 49-53 (2002)
• [文献書誌] Ariyoshi, N. et al.: "Genetic polymorphism of CKP2A6 gene and tobacco-induced lung cancer risk in male smokers"Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev.. 11. 890-894 (2002)
• [文献書誌] Ozeki, T. et al.: "Hepatocyte nuclear factor (HNF)-4α/γ, HNF-1α and vHNF-1 regulate the cellspecific expression of the human dihydrodiol dehydrogenase (DD) 4 /AKR1C4 gene"Archives Biochem. Biophys.. 405. 185-190 (2002)
• [文献書誌] Topcu, Z. et al.: "CYP2A6 gene deletion reduces oral cancer risk in betel quid chewers in Sri Lanka"Carcinogenesis. 23. 595-598 (2002)
• [文献書誌] 鎌滝哲也: "Annual Review 呼吸器 2002"Carcinogenesisにおける個体差. 6 (2002)
• [文献書誌] Fujita, K. et al.: "Predicting the Mutagenicity of Tobacco-related N-Nitrosamines in Humans Using Eleven Strains of Salmonella Typhimurium YG7108 Each Co-expressing a Form of Human Cytochrome P450 with NADPH-cytochrome P450 Reductase"Environ.Mol.Mutagen.. 38. 339-346 (2001)
• [文献書誌] Fujita, K. et al.: "Construction of Salmonella typhimurium YG7108 strains, each coexpressing a form of human cytochrome P450 with NADPH-cytochrome P450 reductase"Environ.Mol.Mutagen.. 38. 329-338 (2001)
• [文献書誌] Fujita, K. et al.: "Screening of organosulfur compounds as inhibitors of human CYP2A6"Drug Metab.Dispos. 29. 983-989 (2001)
• [文献書誌] Fujita, K. et al.: "Role of Human Cytochrome P450 (CYP) in the Metabolic Activation of N-alkylntrosamines : Application of Genetically Engineered Salmonella Typhimurium YG7108 Expressing Each Form of CYP Together with Human NADPH-cytochrome P450 Reductase"Mutat. Res.. 483. 35-41 (2001)
• [文献書誌] Ariyoshi N. et al.: "Comparison of the Levels of Enzymes Involved in Drug Metabolism between Transgenic or Gene-knockout and the Parental Mice"Toxicologic Pathology. 29. 161-172 (2001)
• [文献書誌] Ariyoshi N., et al.: "A single nucleotide polymorphism of CYP2B6 found in Japanese enhances catalytic activity by autoactivation"Biochem. Biophys. Res. Commun. 281. 1256-1260 (2001)
• [文献書誌] 鎌滝 哲也: "人類とバイオ-ナノ・バイオへの期待-"東京テクノ・フォーラム21事務局、東京. 30 (2001)
• [文献書誌] Eri lnoue, Tetsuya Kamataki et al.: "Development of bacterial expression system with high yield of CYP3A7, a human fetus-specific form of Cytochrome P450"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 269(2). 623-627 (2000)
• [文献書誌] Taisei Mushiroda, Tetsuya Kamataki et al.: "The house musk shrew (Suncus murinus) : a unique animal with extremely low level of expression of mRNA for CYP3A and flavin-containing monooxygenase."Comparative Biochemistry & Physiology. 126. 225-234 (2000)
• [文献書誌] Takashi Satoh, Tetsuya Kamataki et al.: "Studies on the interactions between drugs and estrogen. Analytical method for prediction system of gynecomastia induced by drugs on the inhibitory metabolism of estradiol using Escherichia coli co-expressing human CYP3A4 with human"Anal.Biochem.. 286. 179-186 (2000)