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(1)ヒトGM3合成酵素遺伝子のプロモーター解析
ヒトGM3合成酵素遺伝子の発現は、脳・骨格筋・精巣等で比較的高く、消化管等で低かった。SK-N-MC(ニューロブラストーマ)及びHCT116(大腸癌)における本遺伝子発現をノーザン解析により調べた結果、正常組織における発現パターンを反映していたので、これらの細胞を宿主に用いた。また、精製GM3や種々の誘導剤により赤芽球様・巨核球様あるいは単球様に分化するK-562(白血病細胞)も宿主とした。GM3合成酵素遺伝子上流域約10kbpの領域をプロモーターを欠失したルシフェラーゼ遺伝子の上流に挿入し、5'側からの段階的欠失変異体を作製し、ルシフェラーゼをレポーターとしてプロモーター活性を測定した。その結果、HCT116細胞においては、全欠失変異体を通じて転写活性は低かったが、SK-N-MC・K-562細胞では、欠失箇所に応じたプロモーター活性を示した。本実験により、転写開始点近傍域(-285〜+103)の重要性が示唆された。この領域には、TATA配列は存在せず、またGC含量は82%に達し、3ケ所のSp1、それぞれ1ケ所のTCF11・AP-2・NFY・Egr-3結合部位が存在する。Sp1部位に着目して解析したところ、転写開始点から2番目のSp1部位が正の転写調節に特に重要である事が判明した。これらの結果は、本遺伝子がhouse-keeping遺伝子群に属する事を示唆した。
(2)GM3合成酵素遺伝子ターゲッティングマウスの作製
マウスGM3合成酵素遺伝子で翻訳開始点を含むエクソン2を欠損したターゲッティングベクターを構築し、相同組換え体ES細胞を樹立した。
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