GD3合成酵素遺伝子のヒトメラノーマ特異的発現機構の解析とその治療応用

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11140228
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 古川 圭子 名古屋大学, 医学部, 助手 (50260732)
• 研究分担者: 沼田 真一郎 名古屋大学, 医学部, 助手 (20311714)
• キーワード: スフィンゴ糖脂質 / ガングリオシド / GD3合成酵素遺伝子 / メラノーマ / 遺伝子発現 / 遺伝子治療

研究概要

近年、メラノーマは欧米諸国のみならず日本においても増加傾向にある。私達は、ヒトメラノーマに特異的に発現する酸性糖脂質GD3を合成するGD3合成酵素cDNAを単離し、そのメラノーマ特異的発現を報告した。そこで本研究においては、GD3合成酵素遺伝子のゲノム遺伝子を単離して、発現調節機構を解析すると共に、メラノーマ特異的発現を担うプロモーター/エンハンサー領域を同定し、これを利用した癌の特異的遺伝子治療法の開発を目的とする。
これまでに、GD3合成酵素ゲノム遺伝子の構造と転写調節領域を解析し、以下の結果を得た。GD3合成酵素ゲノム遺伝子は、1)5個のエキソンより構成され、cap mRNAの解析により転写開始点が、-480〜-410nt(+1:A of ATG)に存在することが判明した。2)本酵素遺伝子強発現メラノーマ細胞株において、本酵素遺伝子5′上流域約2.3kbに弱いプロモーター/エンハンサー活性が存在した。これにSV40エンハンサーを付加することにより、明瞭なプロモーター活性が検出された。また、このプロモーター活性は本酵素遺伝子非発現細胞株では、検出されなかった。3)5′上流域の段階的欠失変異クローンを用いたルシフェラーゼ活性の検討により、-788〜-474ntに、各細胞株における遺伝子発現とよく一致したプロモーター活性が検出された。4)この領域にはTATAボックスはなく、GCボックスが存在し、既知の転写因子結合モチーフとして、MZF1、GATA1、Sp1等のモチーフが存在した。
今後、このように明らかにされた癌細胞特異的発現を担うプロモーター/エンハンサーと、殺細胞遺伝子を組み合わせたレトロウイルス発現ベクターを作製し、癌細胞特異的殺細胞効果について検討を進める。

研究成果

• [文献書誌] Okajima, T.: "Molecular cloning and expression of mouse GD1α/GT1aα/GQ1bα synthase (ST6GalNAc VI) gene"J. Biol. Chem.. (in press).
• [文献書誌] Fukumoto, S.: "GD3 synthase gene expression in PC12 cells results in the continuous activation of TrkA and ERK1/2 and enhanced proliferation"J. Biol. Chem.. (in press).
• [文献書誌] Okajima, T.: "Molecular basis for the progeroid variant of Ehlers-Danlos syndrome : Identification and characterization of two mutations in galactosyltransferase I gene"J. Biol. Chem.. 274. 28841-28844 (1999)
• [文献書誌] Kitamura, M.: "Gangliosides are the binding substances in neural cells for tetanus and botulinum toxir in mice"Biochim. Biophys. Acta. 1441. 1-3 (1999)
• [文献書誌] Fukumoto, S.: "Expression cloning of mouse cDNA of CMP-NeuAc:lactosylceramide α2,3-sialyltransferase (GM synthase), an enzyme that initiates the synthesis of gangliosides"J. Biol. Chem.. 274. 9271-9276 (1999)
• [文献書誌] Okajima, T.: "Molecular cloning of a novel α2,3-sialyltransferase(ST3Gal VI) that sialylates type II lactosamine structures on glycoproteins and glycolipids"J. Biol. Chem.. 274. 11479-11486 (1999)
• [文献書誌] Zhao, J.: "Attenuation of the interleukin 2 signals in the spleen cells of complex ganglioside-lacking mice"J. Biol. Chem.. 274. 13744-13747 (1999)
• [文献書誌] Okajima, T.: "Molecular cloning of a brain-specific GD1αsynthase( ST6GalNAc V) containing CAG/glutamine repeats"J. Biol. Chem.. 274. 30557-30562 (1999)
• [文献書誌] Takamiya, K.: "Complex gang-liosides are essential in spermatogenesis of mice : Possible roles in the transport of testosterone"Proc. Natl. Adad. Sci. USA. 95. 12147-12152 (1998)