仲介因子CBPを介した遺伝子発現制御ネットワークの研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09470037
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 石井 俊輔 理化学研究所, 分子遺伝学研究室, 主任研究員 (00124785)
• 研究分担者: 前川 利男 理化学研究所, 分子遺伝学研究室, 先任研究員 (90201764) ; 秋丸 裕司 理化学研究所, 分子遺伝学研究室, 研究員 (70241247)
• キーワード: CBP / コアクティベータ- / 仲介因子 / 転写制御 / 形態形成

研究概要

転写コアクティベータ-CBPは転写因子CREBに結合するコアクティベータ-として同定され、最近c-Jun、核内ホルモン受容体、c-Mybなど多くの転写因子にも結合し、これらの因子による転写活性化に必須であることが分かって来た。一方ヒトCBP遺伝子が顔面奇形などを伴う常染色体性優性遺伝病Rubinstein-Taybi syndromeの原因遺伝子あることが報告されていた。しかし、CBPの量が半減すると形態異常を生じる機構については不明であった。私達はショウジョウバエmyb変異体をスクリーニングする過程で、ショウジョウバエCBP(dCBP)変異体を分離することができ、胚がねじれていたことからこの変異体をnejire(nej)と名付けた。nej変異体では形態形成に重要なsegment polarity遺伝子engrailed及びwinglessの発現が顕著に低下していた。これらの遺伝子はhedgehogシグナル伝達系において転写因子Cubitus interruptus(Ci)(動物細胞のGlioblastomaがん遺伝子のホモログ)によってに活性化される。分子レベルでの解析によって、dCBPはCiに結合し、Ciの転写活性化能に必須であることが示された。また、nej変異体の胚がねじれる機構を解析した所、背腹の極性決定に重要なtwist遺伝子の発現が消失していることが原因であった。一連の解析の結果、dCBPが転写因子Dorsal(NF-κBのショウジョウバエホモログ)に結合し、Dorsalがtwist遺伝子の転写を活性化するのに必須であるため、nej変異体ではtwist遺伝子の発現が無くなることが分かった。
一方、動物細胞において、CBPの量が半分になると形態異常が生じるかどうかを検討するため、CBP欠損ヘテロマウスを作製した。ヘテロ変異体において、頭蓋骨、肋骨、椎骨などに異常が観察され、その一部はRubistein-Taybi syndromeに見られる骨形成異常と類似のものであった。またヘテロ変異体において、Bmp-7の発現が低下していることが確認された。そしてこれらの異常はマウスの系統によって異なることが見い出された。

研究成果

• [文献書誌] Akimaru,H.et al.: "Drosophila CBP is a co-activator of cubitus interruptus in hedgehog signaling." Nature. 386. 735-738 (1997)
• [文献書誌] Kanei-Ishii,C.et al.: "Activation of heat shock transcription factor 3 by c-Myb in the absence of cellular stress." Science. 277. 246-248 (1997)
• [文献書誌] Oda,M.et al.: "Investigation of the pyrinidine preference by the c-Myb DNA-binding domain at the initial base of the consensus sequence." J.Biol.Chem.272. 17966-17971 (1997)
• [文献書誌] Tanaka,Y.et al.: "Abnormal skeletal patterning in embryos lacking a single Cbp allele : a partial similarity with Rubinstein-Taybi syndrome." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94. 10215-10220 (1997)
• [文献書誌] Akimaru,H.et al.: "Drosophila CBP mutations generate twisted embryo : requirement of CBP for dorsal-dependent twist gene expression." Nature Genetics. 17. 211-214 (1997)
• [文献書誌] Tavner,F.J.et al.: "Molecular cloning reveals that the p160 Myb-binding protein is a novel,predominantly nucleolar protein which may play a role in transactivation by Myb." Mol.Cell.Biol.18. 989-1002 (1998)