遺伝子発現の抑制的調節機構:サイレンサ-結合因子とその遺伝子

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480531
• 研究機関: 愛知県がんセンター
• 研究代表者: 松影 昭夫 愛知県がんセンター研究所, 生物学部, 部長 (90019571)
• 研究分担者: 山口 政光 愛知県がんセンター研究所, 生物学部, 研究員 (00182460)
• キーワード: 遺伝子発現の抑制的制御 / サイレンサ- / DNA新成酵素遺伝子 / c-fosがん遺伝子 / 形態形成調節因子

研究概要

すでに、見いだしているマウスのDNAポリメラ-ゼ(pol)β遺伝子の上流にある発現抑制配例(サイレンサ-)とそれに結合する因子に関する研究のほかに、他のDNA合成関連遺伝子についても研究をすすめて、以下の結果を得た。(1)polβ遺伝子サイレンサ-は大きく2つに分けられ、さらにそれぞれが4および2つのサブドメインに分かれることを証明した。これらの配列に結合するHeLa細胞の因子を検索して、転写関始点の上流553から605bpの領域に特異的に結合する因子を見いだした。この配列は、c-Fos/c-Junタンパク質複合体が結合することが報告されているc-myc遺伝子のサイレンサ-配列と相同性があり、抗体をもちいて、polβサイレンサ-の結合因子にもがc-Fosが含まれることを示す結果を得た。(2)新たに、DNA複製に必須であるpolδの補助因子である増殖細胞核抗原(PCNA)の遺伝子をショウジョウバエとマウスから単離して、構造をきめた。いずれの遺伝子も抑制的な制御を受けることを証明した。さらに、前者にいては、ショウジョウバエの形態形成を調節するホメオドメインタンパク質の1つであるzerknullt遺伝子産物が抑制因子の1つとして、機能すことを示唆する結果を得た。(3)ショウジョウバエの複製酵素であるpolαの遺伝子のクロ-ニングと構造解析も行い、この遺伝子上流にもPCNA遺伝子と同様のホメオドメインタンパク質結合配列があることを証明し、同様の調節を受けていることが予想される。
以上の結果は、DNA合成系の遺伝子が抑制的な遺伝的制御を受けていることが、普偏的であることを示唆しており、興味深い。今後、更に未知のサイレンサ-結合因子を追求していく。

研究成果

• [文献書誌] M.Yamaguchi: "Dual cis-acting negative regulatoryelements located upstream of the mouse DNA polymerase β gene" J.Biochem.105. 79-83 (1989)
• [文献書誌] Y.Ohno: "Sequence-specific inhibition of DNA strand elongation by incorporation of 9-β-D-arabibofuranosyladenine" Cancer Res.49. 2077-2081 (1989)
• [文献書誌] F.Hirose: "Difference in expression of DNA polymerase β amoung various mouse tissues" Exp.Cell REs.181. 169-180 (1989)
• [文献書誌] M.Yamaguchi: "Paradoxical effect of simian virus 40 enhancer on the function of mouse DNA polymerase β gene promoter" Nucleic Acids Res.17. 3725-3734 (1989)
• [文献書誌] M.Yamaguchi: "Cell type-specific expression of mouse DNA polymerase β is regulated by silencer elements" J.Cell.Physiol.141. 431-436 (1989)
• [文献書誌] M.Yamaguchi: "Repression of polyoma virus DNA replication by 5'-flanking region of mouse DNA polymerase \ gene containing transcriptional silencer clements" J.Biol.Chem.264. 16887-16891 (1989)
• [文献書誌] M.Yamaguchi: "Drosophila PCNA/cyclin gene:structure and expression during development and specific binding of homeodomain proteins to its 5'-flanking region" Mol.Cell.Biol.(1990)
• [文献書誌] T.Date: "Site-directed mutagenesis of tecombinant rat DNA polymerase β:lnovolvement of Arg183 in primer recognition" Biochemistry. (1990)
• [文献書誌] A.Matsukage: "Coprecipitation of 3'->5'exonuclease and DNA polymerase γ with anti-DNA polymerase γ antibody" J.BioChem.(1990)
• [文献書誌] 松影昭夫: "動物細胞DNAポリメラ-ゼαとβ" 細胞. 21. 22-26 (1989)
• [文献書誌] 松影昭夫: "DNA合成酵素遺伝子の構造と機能" 代謝. (1990)
• [文献書誌] M.Yamaguchi: "Functional mapping and nucleotide sequence of long-dispersed mouse DNA polymerase β gene silencer elements"