真核細胞DNAポリメラ-ゼの発現調節機構

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02152139
• 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: 中洲 章 愛知県がんセンター研究所, 分子生物学研究室, 研究員 (50198107) ; 広瀬 富美子 愛知県がんセンター研究所, 生物学部, 研究員 (60208882) ; 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: DNAポリメラ-ゼ / 発現調節 / サイレンサ- / PCNA / ホメオドメインタンパク質 / 分化調節因子

研究概要

DNA合成において中心的な役割をはたすDNAポリメラ-ゼ(以下pol)やその補助因子の発現は細胞増殖と密接に関連しており、がん遺伝子の発するシグナルの最も重要な標的と考えられる。本研究はこの問題の解明に正面から取り組むことを目的としており本年度は以下の実績を得た。 1)polβ遺伝子のサイレンサ-に結合する因子のひとつがcーFos関連タンパク質であることを確認するとともに、cーFosによって遺伝子発現が抑制されることを見いだした。また大腸菌で産生したpolβのSer44もしくはSer55がプロテインキナ-ゼC(PKC)によりリン酸化を受け失活することを見いだした。このことは、polβが遺伝的および生理的な両面でPKCによって抑制されていることを示す。 2)マウスPCNA(増殖細胞核抗原、polδ活性促進因子)の遺伝子およびこれと高い相同性をもつ2つの偽遺伝子をクロ-ン化して、その構造を決定した。PCNA遺伝子のプロモ-タ-と発現抑制配列を見いだし、前者はアデノウイルスE1A遺伝子によって機能促進をうけることを証明した。 3)ショウジョウバエのPCNAおよびpolα遺伝子の全構造を決定した。両遺伝子のプロモ-タ-一エンハンサ-領域には8bpのパリンドロ-ム配列からなる共通の構造があり、発現調節にとって重要であることを証明し、この配列に結合するタンパク質因子の存在を確認した。両遺伝子のさらに上流域には、形態形成を支配する転写調節因子であるホメオドメインタンパク質の結合配列があることを証明し、実際ある種のホメオドメインタンパク質によって、抑制されることを確認した。この結果は、DNA合成酵素が、増殖シグナルとともに分化シグナルによっても制御されていることを示唆する。このことを、in vivoで確認するために、PCNA遺伝子の発現調節領域とlacZ遺伝子を連結したDNAを胚に導入して約30系統のトランスジェニックフライを作製し、実験を進めている。

研究成果

• [文献書誌] 松影 昭夫: "Coprecipitation of 3'→5' exonunuclease and DNA polymerase γ with antiーDNA polymerase γ antibody." J.Biochem.107. 213-216 (1990)
• [文献書誌] 山口 政光: "<Drosophila>___ー PCNA/cyclin gene:Strucrue and expression during development and specific binding of homeodomain proteins to its 5'ーfranking region." Mol.Cell.Biol.10. 872-879 (1990)
• [文献書誌] 伊達 孝保: "Siteーdirected mutagenesis of recombinant rat DNA polymerase β:Involvement of Arg183 in primer recognition." Biochemistry. 29. 5027-5034 (1990)
• [文献書誌] 山口 政光: "DNA replication can overcome the silencer function on transcription." New Biologist. 2. 343-350 (1990)
• [文献書誌] 山口 政光: "Organization of mouse DNA polymerase β gene silencer elements and identification of the silencer binding factor(s)" Jpn.J.Cancer Res.82. 72-81 (1991)
• [文献書誌] 徳井 俊也: "Inactivation of DNA polymerase β by <in>___ー <vitro>___ー phosphorylation with protein kinase C." J.Biol.Chem.(1991)
• [文献書誌] 伊達 孝保: "Aspartic acids at 190 and 192 positions of rat DNA polymerase β are involved in primer binding." Biochemistry. (1991)
• [文献書誌] 山口 政光: "Structural analysis of mouse gene and pseudogenes for proliferating cell nuclear antigen (DNA polymerase δ auxiliary protein." Nucleic Acids Res.
• [文献書誌] 山口 政光: "Participation of cーFosーrelated protein in the complex formation with mouse DNA polymerase β genesilencer sequence." Oncogene.
• [文献書誌] 広瀬 富美子: "Structure and expression during development of <Drosophila>___ー <melanogaster>___ー gene for DNA polymerase α." Mol.Cell.Biol.
• [文献書誌] 山口 政光: "Regulation of <Drosophila>___ー proliferating cell nuclear antigen gene expression by homeodomainーcontaining proteins."
• [文献書誌] 広瀬 富美子: "Cisー and transーacting factors involved in <Drosophila>___ー DNA polymerase α gene expression."