神経細胞の増殖・分化に関与するmyc遺伝子と神経難病

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04258202
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 有賀 寛芳 北海道大学, 薬学部, 教授 (20143505)
• キーワード: N-myc / 神経細胞 / 転写調節 / DNA複製 / DNA結合タンパク質

研究概要

myc遺伝子群は数種類のファミリーを成すが、代表的なものに細胞種を問わず発現するc-myc、神経系細胞で発現するN-mycがある。神経細胞の増殖、分化、更には細胞死を考える上でN-myc遺伝子は極めて重要である。そのN-myc遺伝子の構造と産物タンパク質の機能解析を行い以下の結果を得た。
1、マウスN-myc遺伝子の転写調節領域と制御タンパク質
マウスN-myc遺伝子転写プロモーター上流約1000塩基対上流には、ヒト神経芽腫細胞IMR32でより発現特異性を示すエンハンサーが存在することが明らかになった。このエンハンサー領域約90塩基対にタンパク質結合配列21塩基対(N-21box)を同定した。N-21boxで90塩基全体の機能を相補できるが、その発現様式は神経系細胞と非神経系細胞では異なっていた。N-21boxに結合するタンパク質として、分子量38、45、110Kが同定されたが38Kは非神経系でのみ発現していた。これらのタンパク質は1本鎖及び2本鎖DNAに結合した。
2、ヒトN-myc遺伝子の転写調節、DNA複製開始領域
ヒトN-myc遺伝子もマウス同様、上流1000塩基対にエンハンサーが存在した。DNA複製開始領域の同定のために、自律増殖活性(ARS)領域を同定したところ、このエンハンサーと一致した、次にin vitro DNA複製系を確立し、必須領域の限定を行ったところ、約1000塩基対全体が必要であることが明らかになった。
3、N-mycタンパク質の転写抑制領域
N-mycタンパク質はN-myc遺伝子、MHC classI遺伝子の転写抑制を行った。各種欠損変異株を作製して機能部位を同定したところ、N末、中央、C末の各40アミノ酸が必須であった。

研究成果

• [文献書誌] Negishi,Y.: "Protein complexes bearing myc-like antigenicity recognize two distinct DNA sequences" Oncogene. 7. 543-548 (1992)
• [文献書誌] Taira,T.: "c-myc protein comolex binds to two site of the human hsp70 ptomoter region." Biochim.Biophys.Acta. 1130. 166-174 (1992)
• [文献書誌] Galli,I.: "The AT-rich tract of the SV40 ori core:negative synergism and specific recognition by single stranded and duplex DNA binding proteins" Nucleic-Acids Res.20. 3333-3339 (1992)
• [文献書誌] Imamura,Y.: "The upstream region of the mouse N-myc gene:identification of an enhancer element that functions preferentially in neuroblastoma..." Biochim.Biophys.Acta. 1132. 177-187 (1992)
• [文献書誌] Kumano,M.: "Stimulation of SV40 DNA replication by human c-myc enhancer." FEBS Lett.309. 146-152 (1992)
• [文献書誌] Sato,M.: "Detemination of transrepression domains of of human N-myc protein." Int.J.Onc.1. 539-545 (1992)