エリスロポエチン遺伝子の発現調節機構

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05670928
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 今川 重彦 自治医科大学, 医学部, 講師 (60231164)
• 研究分担者: 群司 勇治 自治医科大学, 医学部, 助手 (90245043)
• キーワード: エリスロポエチン / 遺伝子発現 / プロモーター / 転写調節因子 / 調節配列 / GATA因子 / antigene strategy / 三重鎖

研究概要

エリスロポエチン(Epo)遺伝子の調節配列の解析は、その活性が低く不明であった。我々は三重鎖形成を応用したantigene strategyを用いた解析を行った。つまり合成オリゴヌクレオチドを、Epoを産生するHep3細胞に添加してEpo遺伝子の調節配列で三重鎖を形成させると転写因子の調節配列への結合が阻害され転写レベルに変化が起きる。この変化をcompetitive polymerase chain reactionによりEpo mRNAを定量して解析した。この結果、Epo遺伝子5〓上流の転写開始部位より-60bpのCACCC配列に対するantigene投与でEpo mRNA産生量は用量依存性に低下し、CACCC配列は正の調節配列であることを確認した。-30bp上流のGATAA配列に対するantigeneを投与すると用量依存性にEpo mRNA産生が亢進し、GATA配列は負の調節配列であることを確認した。また電気泳動で上記領域の三重鎖形成を確認した。さらにゲルシフトでCACCC・GATA配列に特異的に結合する転写因子を認めた。CACCCの転写因子はゲルシフトにおけるbandのintensityが低酸素で増加するため誘導因子と考えられる。一方GATAの転写因子は、そのintensityが低酸素で減少するため抑制因子と考えられ、以上を報告した(J.Biol.Chem.1994,in press)。その後、Hep3B細胞を用いたノーザン解析ではGATA2・3因子の発現を確認したが、GATA1因子は認められなかった。またHep3B細胞を用いたGATA因子の細胞化学染色ではGATA2因子が陽性像を示した。さらにGATA因子無発現のQT6細胞にGATA1〜3因子を発現誘導させる実験でも、GATA2因子の発現がHep3細胞と同様のBandを認め、報告予定である。EngelらはGATA2因子は赤血球分化を抑制すると報告しており、Epo遺伝子においてもGATA2因子が負のrepressorとして働きEpo遺伝子の発現を調節している可能性が考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Mark.A.Goldberg: "Oxygen sensing and erythropoietin gere regulation" Contrib,Nephrol.Bonsel Karger. 76. 39-56 (1989)
• [文献書誌] Shigehiko Imagawa: "Regulatory elements of the erythropoietin gene." Blood. 77. 278-285 (1991)
• [文献書誌] Mark.A.Goldberg: "Regulation of the erythropoietin gene in Hep3B cells" Seminars in Hemato logy. 28. 35-41 (1991)
• [文献書誌] Shigehiko Imagawa: "Positive and negative ragulation of the erythropoietin gene" J.Biol.Chem. (In press). (1994)
• [文献書誌] Shigehiko Imagawa: "J.L.Ascensao,E.D.Zarjani,M.Tavassoli,A.S.Levine and F.R.Madontosh" Molecular Biblogy of Erythropoiesis,Advances in Experinental Medicine and Biology. 76-85 (1990)
• [文献書誌] Galdberg,M.A.: "S.C.Clark and D.W. Golde" Hematopoiesis,Proceedings of the UCLA Symposium on hematopoiesis.55-66 (1990)