心筋における神経型Na,K-ATPase α3サブユニット遺伝子の発現制御

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08258223
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 川上 潔 自治医科大学, 医学部, 助教授 (10161283)
• キーワード: Na,K-ATPase α3サブユニット遺伝子 / NF-Y / Sp1 / Sp3 / ゲルシフト法 / メチル化干渉法 / 心臓 / 転写因子 / 遺伝子発現制御

研究概要

Na,K-ATPase αサブユニットには3つのアイソフォーム遺伝子が存在し各々発生段階やホルモンによる発現調節を受けている。Na,K-ATPase α3サブユニット遺伝子(Atp1a3)はラット脳及び新生心臓にのみ発現している。培養新生ラット心筋でのAtp1a3の転写を制御するシスエレメントと作用因子を解析することが本研究の目的である。Atp1a3-ルシフェラーゼ融合遺伝子を用いた一過性形質転換法による解析を行った結果、-74から-59及び-59から-39の間に正の制御エレメントの存在が明らかとなった。心筋細胞の核抽出液を用いたゲルシフト法によって、-59付近に結合する因子を同定した。メチル化干渉法とDNaselフットプリント法にて因子の結合領域は-74から-53(PRE1)であると同定した。本結合因子は特異的抗体を用いたゲルシフト法によりNF-Yであると判明した。ゲルシフト法と、メチル化干渉法によって、他に-54から-43(PRE2)および-25から-13(PRE3)の2つのエレメントに因子が結合することが明らかとなった。特異的抗体を用いた解析によりこれらのエレメントへの結合因子はSp1/Sp3であると同定された。上記3つのエレメントの機能を変異エレメントを組み合わせて一過性形質転換法にて解析したところ、いずれも正の転写制御エレメントとして機能し、synergicな転写活性化が見られた。

研究成果

• [文献書誌] Kawakami,K.: ""Structure,function and expression of a murine homeobox protein AREC3,a homologue of Drosophila sine oculis gene product,and implication in development."" Nucl.Acids Res.24. 303-310 (1996)
• [文献書誌] Muto,S.: ""Differential regulation of Na^+-K^+-ATPase gene expression by corticosteroids in vascular smooth muscle cells."" Am.J.Physiol.270. C731-C739 (1996)
• [文献書誌] Ohtaka,A.: ""Hyperosmolarity stimulates Na,K-ATPase gene expression in inner medullary collecting duct cells."" Am.J.Phys.270. F728-F738 (1996)
• [文献書誌] Kawakami,K.: ""Characterization of the core promoter of the Na^+/K^+-ATPase α1 subunit gene : Elements required for transcription by RNA polymerase II and III in vitro."" Eur.J.Biochem.237. 440-446 (1996)
• [文献書誌] Ikeda,K.: ""Cis-elements involved in differential expression of Na,K-ATPase α2 subunit gene in muscle differentiation."" Biochim.Biophys.Acta.1308. 67-73 (1996)
• [文献書誌] Kawakami,K.: ""Identification and expression of six family genes in mouse retina"" FEBS Lett.393. 259-263 (1996)
• [文献書誌] Kobayashi,M.: ""Phosphorylation of ATF-1 enhances its DNA binding and transcription of the Na,K-ATPase α1 subunit gene promoter."" Nucl.Acids Res.25. 877-882 (1997)
• [文献書誌] Murakami,Y.: ""Promoter of the Na,K-ATPase α3 subunit gene is composed of cis elements to which NF-Y and Sp1/Sp3 bind in cardiac myocyte."" Biochim.Biophys.Acta.(in press). (1997)