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グルコースとインスリンによるピルビン酸キナーゼ遺伝子の転写調節の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 14360074
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 食品科学・製品科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

野口 民夫  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (70135721)

研究分担者 山田 一哉  福井大学, 医学部, 助教授 (20263238)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2004年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2003年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2002年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
キーワードピルビン酸キナーゼ / 転写制御 / インスリン / グルコース / 転写因子 / タンパク質相互作用 / 肝臓 / 脂肪細胞 / L型ピルビン酸キナーゼ / HNF1α / NF1 / Hex / ChREBP / 炭水化物応答性 / 相互作用 / プロモーター / エンハンサー
研究概要

1、SHARP2はL型ピルビン酸キナーゼ(LPK)遺伝子の炭水化物応答性には関与しなかったが、その転写は肝細胞においてインスリンによりホスホイノシチド3-キナーゼ経路を介して促進されることを見いだした。
2、肝臓におけるLPK遺伝子の転写はNF1が制御領域のLII及びLII'に結合し、HNF1αがLIに結合するとともに、NF1のDNA結合ドメインとHNF1αのアクチベーションドメインが直接に結合することによりHNF1αのDNAへの結合性が高まる結果、促進されることが示された。
3、ホメオドメインをもつ転写因子のHexは、LPK遺伝子のプロモーター活性に直接の影響を与えなかったが、Hexはホメオドメインを介してHNF1αのポウーホメオドメインと直接に結合することによりHNF1αの活性を促進する結果、LPK遺伝子の転写を上昇させることが示された。
4、LPK遺伝子の炭水化応答性転写因子ChREBPの遺伝子発現の制御を初代培養肝細胞を用いて検討したところ、ChREBP遺伝子のインスリン/グルコースによる発現の誘導にはChREBP自身が関与しているものと考えられた。ラットChREBP遺伝子のクローンを単離し、転写開始点を決定するとともに、その上流域約1000bpの配列を明らかにした。この領域の中にはLPK遺伝子のChREに類似の配列が認められたが、炭水化物応答性は認められなかった。一方、SREBPの結合配列に類似した配列が-153までに認められ、この配列はSREBPに応答した。
5、脂肪細胞でのM2型PKの発現は、インスリンにより転写及び転写後のレベルで調節さらえていた。PKM遺伝子の-0.5kから-2.2kまでの間にインスリン応答領域の存在が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Identification of the transactivating region of the homeodomain protein, Hex2004

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kasamatsu
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry 135(2)

      ページ: 217-223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification and characterization of the hematopoietic cell-specific enhancer-like element of the mouse Hex gene2004

    • 著者名/発表者名
      Ayuko Sato
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry 135(2)

      ページ: 259-268

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 糖質代謝酵素遺伝子発現の糖反応性エレメント2004

    • 著者名/発表者名
      山田 一哉
    • 雑誌名

      Diabetes Frontier 15(2)

      ページ: 189-193

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of the transactivating region of the homeodomain protein2004

    • 著者名/発表者名
      Kasamatsu, S. et al.
    • 雑誌名

      Hex.J.Biochem. 135(2)

      ページ: 217-223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification and characterization of the hematopoietic cell-specific enhancer-like element of the mouse Hex gene.2004

    • 著者名/発表者名
      Sato, A. et al.
    • 雑誌名

      J.Biochem. 135(2)

      ページ: 259-268

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Carbohydrate response element of gene expression of carbohydrate metabolic enzymes(in Japanese).2004

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K. et al.
    • 雑誌名

      Diabetes Frontier 15(2)

      ページ: 189-193

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Identification of the transactivating region of the homeodomain protein, Hex2004

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kasamatsu
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry 135・2

      ページ: 217-223

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification and characterization of the hematopoietic cell-specific enhancer-like element of the mouse Hex gene2004

    • 著者名/発表者名
      Ayuko Sato
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry 135・2

      ページ: 259-268

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 糖質代謝酵素遺伝子発現の糖反応性エレメント2004

    • 著者名/発表者名
      山田 一哉
    • 雑誌名

      Diabetes Frontier 15・2

      ページ: 189-193

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Insulin stimulates expression of the pyruvate kinase M gene in 3T3-L1 adipocytes2003

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Asai
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 67(6)

      ページ: 1272-1277

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Insulin induces the expression of the SHARP-2/Stra13/DEC1 gene via a phosphoinositide 3-kinase pathway2003

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Biological chemistry 278(33)

      ページ: 30719-30724

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Insulin stimulates expression of the pyruvate kinase M gene in 3T3-L1 adipocytes.2003

    • 著者名/発表者名
      Asai, Y. et al.
    • 雑誌名

      Biosci.Biotech.Biochem. 67(6)

      ページ: 1272-1277

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Insulin induces the expression of the SHARP-2/Stra13/DEC1 gene via a phosphoinositide 3-kinase pathway.2003

    • 著者名/発表者名
      Yamada, K. et al.
    • 雑誌名

      278(33)

      ページ: 30719-30724

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Asai, Y.: "Insulin stimulates expression of the pyruvate kinase M gene in 3T3-L1 adipocytes"Biosci.Biotechnol.Biochem.. 67・6. 1272-1277 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada, K.: "Insulin induces the expression of the SHARP-2/Stra13/DEC1 gene via a phosphoinositide 3-kinase pathway"J.Biol.Chem.. 278・33. 30719-30724 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Asai, Y.: "Insulin stimulates expresson of the pyruvate kinase M gene in 3T3-LI adipocytes"Biosci. Biotechnol. Biochem.. (in Press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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