顆粒球コロニ-刺激因子の誘導的発現機構の解析

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02258223
• 研究機関: (財)大阪バイオサイエンス研究所
• 研究代表者: 長田 重一 (財)大阪バイオサイエンス研究所, 第一研究部, 部長 (70114428)
• キーワード: 造血因子 / 顆粒球コロニ-刺激因子 / 転写制御 / 転写因子 / マクロファ-ジ / CSF産生腫瘍

研究概要

顆粒球コロニ-刺激因子(GーCSF)は、骨髄において好中球の増殖と分化を促進する糖タンパク質である。通常、GーCSFは骨髄間質細胞から産生されるが、感染過程においてエンドトキシンなどで刺激されたマクロファ-ジなどからGーCSFが大量に放出される。そして、このGーCSFが感染過程における好中球の増加を担っていると考えられる。また、ある種のヒトがん細胞が異所的、構成的にGーCSFを大量に分泌することも知られている。
私達は、これまでにヒト及びマウスGーCSF cDNAを単離し、その一次構造を明らかにするとともに、GーCSFの染色体遺伝子構造を解明した。そこで、本研究では単離したGーCSF染色体遺伝子を用いて、マクロファ-ジでのエンドトキシンによる誘導的発現機構、ヒトがん細胞での構成的発現機構の解析を試みた。ヒト、マウスGーCSF染色体遺伝子の構造を比較すると、転写開始部位より上流300bpのDNA配列は顕著な相同性を示す。そして、レポ-タ-遺伝子CATの発現を指標とした解析より、この部位がGーCSF遺伝子のマクロファ-ジでの誘導的発現、ヒトがん細胞での構成的発現を担っていることを示した。次いで、このプロモ-タ-領域に種々の変異(点変異、欠失変異)を導入することにより、GーCSF遺伝子のプロモ-タ-上には少なくとも三個のcisーelementsが存在し、GーCSF遺伝子の発現を制御していることを示した。さらに、これらのcisーelementの配列を含むDNAをプロ-ブとしたゲル・シフトassayなどにより、マクロファ-ジの細胞株、ヒトGーCSF産生腫瘍などの核抽出液には、これらcisーelementsに特異的に結合する転写因子が存在することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] M.Nishizawa: "Multiple elements in the promoter of granulocyte colonyーstimulating factor gene regulate its constitutive expression in human carcinoma cells." J.Biol.Chem.265. 5897-5902 (1990)
• [文献書誌] R.Fukunaga: "Expression cloning of a receptor for murine granulocyte colonyーstimulating factor." Cell. 61. 341-350 (1990)
• [文献書誌] M.Nishizawa: "Regulatory elements responsible for inducible expression of granulocyte colonyーstimulating factor gene in macrophages." Mol.Cell.Biol.10. 2002-2011 (1990)
• [文献書誌] R.Fukunaga: "Purification and characterization of the receptor for murine granulocyte colonyーstimulating factor." J.Biol.Chem.265. 14008-14015 (1990)
• [文献書誌] S.Mizushima: "pEFーBOS:a powerful mammalian expression vector." Nucleic Acids Res.18. 5322 (1990)
• [文献書誌] R.Fukunaga: "Three different mRNAs encoding guman granulocyte colonyーstimulating factor receptor." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 87. 8702-8706 (1990)
• [文献書誌] S.Nagata: "Granulocyte colonyーstimulating factor,In Handbook of Experimental Pharmacology,volume“Peptide Growth Factors and Their Receptors"" “Springer"edited by M.B.Sporn and A.B.Roberts, 24 (1990)