NDPキナーゼの遺伝子発現調節と腫瘍細胞の転移能の変異との相関について

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04670220
• 研究機関: (財)東京都老人総合研究所
• 研究代表者: 石川 直 東京都老人総合研究所, 分子病理部門, 研究員 (30184485)
• 研究分担者: 島田 信子 東京都老人総合研究所, 分子生物学部門, 助手 (60158962) ; 木村 成道 東京都老人総合研究所, 分子生物学部門, 研究員 (60073029)
• キーワード: ヌクレオシドニリン酸(NDP)キナーゼ / nm23 / 遺伝子構造 / 遺伝子発現 / アイソフォーム / 臓器・細胞特異的発現 / がん転移

研究概要

ラットNDPキナーゼcDNAとオリゴヌクレオチドをプローブとして、ラットNDPキナーゼ遺伝子(αアイソフォーム:nm23H2相当)を単離し、プライマー伸長法、RNase阻止法を用いて転写開始部を確定し、5'上流調節部位の構造を明らかにした。当遺伝子は4エクソンから構成され(後に5エクソンからなる長型αクローンの存在も明らかになった)典型的なTATA Boxは有さず、複数のGC Boxが調節領域に存在した(論文1参照)。CATアッセイの結果、主要な転写開始部上流4番目のGC Boxを含む部に強いプロモータ活性のあることが判明した。また転移性を低下させるとされるAdeno virus Elaの遺伝子導入により、α-mRNAの発現が誘導されることが示された。
一方、αアイソフォームと交又反応を示すcDNAをスクリーニングし、二番目のアイソフォーム(β:nm23H1相当)cDNAを単離し、更にこれをコードする遺伝子をα遺伝子の5'上流に同定した。β遺伝子は5エクソンから構成され、エクソン部、エクソンーイントロン境界はα、βで極めてよく保存され、遺伝子重複により生成されたと考えられた。しかし5'調節領域はかなり異なっていた(論文2参照)。ノーザンブロット法により、全般的にαmRNAの発現が優位であり、特にαは心、腎、副腎等で、βは脳、精巣で強く発現され、本酵素mRNAは臓器特異的に発現されることが判明した。更に免疫組織染色により、本酵素は重層扁平上皮基底細胞、腎尿細管上皮等に特異的に強く発現されることが示された。またラット低転移性乳癌細胞株MTCでαが高転移性株MTLn3に比し強く発現していることが認められた。
我々の単離したラットNDPキナーゼ遺伝子は、哺乳動物由来ゲノム遺伝子としては、世界初、唯一の例であり今後転移形質と本遺伝子の発現との相関を解明するうえで不可欠のものとなるであろう。

研究成果

• [文献書誌] N.Ishikawa N.Shimada Y.Munakata et al.: "Isolation and Characterization of a Gene Encoding Rat Nucleoside Diphosphate Kinase." The Journal of Biological Chemistry. 267. 14366-14372 (1992)
• [文献書誌] N.Shimada N.Ishikawa Y.Munakata et al.: "A Second Form(β-isoform) of Nucleoside Diphosphate Kinase." The Journal of Biological Chemistry. 268. 2583-2589 (1993)
• [文献書誌] 石川 直・木村 成道: "癌転移制御因子としてのNDPキナーゼ/nm23" 実験医学増刊.「癌抑制遺伝子」. 10. 2295-2300 (1992)
• [文献書誌] 石川 直・木村 成道: "nm23/NDPキナーゼとがん転移" 病理と臨床. 11. (1993)
• [文献書誌] 石川 直・島田 信子・宗像 陽子・木村 成道: "ラットNDPキナーゼの遺伝子構造とその発現" (Japanese Journal of Cancer Research) 第51回日本癌学会総会記事. 83. 101 (1992)
• [文献書誌] 石川 直・宗像 陽子・島田 信子・木村 成道: "ラットNDPキナーゼ遺伝子の発現調節について" 第15回日本分子生物学会年会講演要旨集. 15. 169 (1992)
• [文献書誌] 石川 直・石井 章雄・木村 成道: "ヌクレオシドニリン酸キナーゼ/nm23は細胞・臓器特異的に発現される" 日本病理学会会誌. 82. 186 (1993)
• [文献書誌] 石川 直・島田 信子・木村 成道: "nm23/NDPキナーゼ遺伝子" 蛋白質 核酸 酵素. 38. (1993)