ヒトメラニン生成関連遺伝子のメラノサイト特異的転写の分子機構

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06770077
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 安元 研一 東北大学, 医学部, 助手 (90241629)
• キーワード: tyrosinase / gene expression / microphthalmia / MITF / transcriptional regulation / melanin / DOPAchrome tautomerase / TRP-2

研究概要

研究の目的はメラニン合成関連遺伝子の色素細胞特異的な発現機構を明らかにすることであり当該年度に以下の事を明らかにし発表している。
1:ヒトチロシナーゼ遺伝子の色素細胞特異的転写機構
ヒトチロシナーゼ遺伝子の転写開始点から上流約-1.8kbに存在する配列TDE(Tyrosinase Distal Element)を見い出した。競合阻害実験等によりTDEに特異的に結合する因子がbasic-helix-loop-helix-leucine zipper(bHLH-LZ)構造を持つ転写因子USFに近い性質を持つことが示されたので、bHLH-LZ構造を持つ転写因子USFとMITFについてチロシナーゼ遺伝子の転写活性に対する効果の解析を行った。MITFはメラニン細胞やマスト細胞の欠損などを表現型とするmicrophthalmiaマウスの原因遺伝子産物Miのヒト相同産物である。解析の結果、MITFがTDEを介してチロシナーゼ遺伝子の転写を活性化することが明らかになった。これはチロシナーゼの発現を調節する転写因子がはじめて報告された事例である。またこれによってMITFが転写因子として実際に機能する事が確認された。
2:ヒトTRP-2遺伝子の単離と構造解析
ヒトTRP-2(Dopachrome Tautomerase)cDNAを単離し一次構造を明らかにするとともに、その遺伝子産物がDopachrome Tautomerase活性を持つことを確認した。次にヒトTRP-2の遺伝子をクローニングし、転写開始点上流領域を中心とした塩基配列を決定した。さらに遺伝子導入実験により、TRP-2遺伝子の転写開始点から上流-447bp/-415bpと-268bp/-56bpの二つの領域が色素細胞特異的な発現に必要な領域であることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Yokoyama,K.: "Molecular doning and functional analysis of a cDNA coding for-human DOPA chroine tautomerase/tyrosinase-related protein-2" Biochimica et Biophysica Acta. 1217. 317-321 (1994)
• [文献書誌] Imataka,H.: "Cell-specific transcriptional control of transcription factor BTEB expression" The Journal of Biological Chemistry. 269. 20668-20673 (1994)
• [文献書誌] Yokoyama,K.: "Cloning of the human DOPAchrome Tautomerase/Tyrosinase-related protein 2 Gene and identification of two regulatory regions required for its pigment cell-specific expression" The Journal of Biological Chemistry. 269. 27080-27087 (1994)
• [文献書誌] Yasumoto,K.: "Microphthalmia-associated transcription factor as a regulator for Melanocyte-specific transcription of the human tyrosinase gene" Molecular and Cellular Biology. 14. 8058-8070 (1994)
• [文献書誌] Suzuki,H.: "Activation of the tyrosinase gene promoter by neurofibromin" Biochemical and Biophysical Research Communications. 205. 1984-1991 (1994)