ブドウ糖反応性遺伝子群における転写調節機構の解析

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454321
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 清野 裕 京都大学, 医学部, 助教授 (40030986)
• 研究分担者: 石田 均 京都大学, 医学部, 助手 (80212893)
• キーワード: GIP / GULT2 / SSTR2 / 転写調節 / 膵β細胞 / 肝細胞 / CATアッセイ / ルシフェラーゼ・アッセイ

研究概要

我々はこれまでに、Gastric Inhibitory Polypeptide遺伝子(GIP)、肝型糖輸送担体遺伝子(GLUT2)、ソマトスタチン受容体遺伝子(SSTR2)等を単離してきた。今年度の研究においてヒトGIP、ヒトGLUT2、マウスSSTR2の三つの遺伝子についてそれぞれの転写調節領域を単離し、これらの欠失変異をハムスターβ細胞株HIT-T15に導入し、Chloramphenicol Acetyl Transferase(CAT)アッセイおよびルシフェラーゼ・アッセイを行った。ヒトGIP遺伝子では転写開始点の上流に2つのcyclicAMP response element(CRE)が存在し、-180〜+14の配列が転写活性に必須であることを既に明らかにしているが、今回、その転写活性が細胞外にカルシウムイオンを添加することにより亢進し、高ブドウ糖濃度下でこの現象がさらに増強すること、また、2つのCREに点変異を導入することによりカルシウムによる転写活性の誘導が消失するので、カルシウムがCREを介して転写活性を調節することを明らかにした。次に、ヒトGLUT2遺伝子では種々の転写調節領域の欠失変異を作製し、HIT-T15細胞に導入して転写活性を検討した。上流側からTakedaらが報告している転写開始点を越えて欠失させた変異でも転写活性を認め、+126〜+308の範囲が特に重要であることを明らかにした。これらの欠失変異の転写活性をラット初代培養肝細胞でも検討したが、HIT-T15細胞と同様に+126〜+308の範囲が必須であり、肝と膵β細胞は非常に類似した転写調節を行なっていると推定される。また、HIT-T15細胞でのCATアッセイおよびルシフェラーゼ・アッセイの検討により+29〜+308の塩基配列にブドウ糖による転写活性の誘導を認めた。この範囲の突然変異の有無をヒト・ゲノムで検索したが、今回SSCP法で検索した症例では変異は認められなかった。マウスSSTR2遺伝子では著明なブドウ糖による転写誘導は認めなかったが、欠失変異の解析から複数の転写開始点が存在することが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Y.Seino,et al.: "Abnormal facilitative glucose transporter gene expression in human islet cell tumors." J.Clin Endocrinol Metab. 76. 75-78 (1993)
• [文献書誌] Y.Someya,et al.: "Two 3′,5′-cyclic-adenosine monophosphate response elements in the promoter region of the human gastric inhibitory polypeptide gene." FEBS Lett. 317. 67-73 (1993)
• [文献書誌] A.Kubota,et al.: "Identification of somatostatin receptor subtypes and an implication for the efficacy of somatostatin analog SMS 201-995 in treatment of human endocrine tumors." J Clin Invest. 93. 1321-1325 (1994)
• [文献書誌] S.Kagimoto,et al.: "Human somatostatin receptor,SSTR2,is coupled to adenylyl cyclase in the presence of Giα1 protein." Biochem Biophys Res Commun. 202. 1188-1195 (1994)
• [文献書誌] T.Gonoi,et al.: "Functional neuronal ionotropic glutamate receptors are expressed in the non-neuronal cell line MIN6." J Biol Chem. 269. 16989-16992 (1994)
• [文献書誌] S.Kagimoto,et al.: "Somatostatin receptor subtype expression in rat,mouse and monkey tissues." Endocrinol Metab. 1. 97-101 (1994)
• [文献書誌] Y.Someya,et al.: "In:Prevention and Treatment of NIDDM,Y.Goto,Y.H.Lee,T.Kaneko,Y.Shigeta(eds),Smith-Gordon,London" Effects of glucose concentration on GLUT1 and GLUT2 mRNA levels rat pancreatic islets., 11-12 (1993)
• [文献書誌] K.Yasuda,et al.: "In:Insulin resistance in human disease,K.B.Huh et al.(eds),Elsevier,Amsterdam" Glucose transporter expression in diabetes., 21-24 (1993)