転写因子を標的に脂質代謝を改善する食品成分探索法の開発

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11876033
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 佐藤 隆一郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (50187259)
• キーワード: コレステロ-ル / SREBP / 転写因子

研究概要

コレステロ-ル代謝の中心的役割を担う転写因子SREBPの活性化に焦点を絞り、培養細胞を用い高感度アッセイ系を構築し、これまで見落とされがちであった微量成分、弱活性化合物までをピックアップすることを目的に本研究を行った。本転写因子は他に例を見ないプロセシング機構により活性化される特徴を持つことから、このプロセシング機構を制御する食品微量成分の存在を蛍光顕微鏡下で視覚化できるシステムの構築を行った。本研究では、プロセシングを受けるSREBPのアミノ酸399以降は野生型のままで残し、そのN末端側をGFP(Green Fluorescein Protein)+核移行シグナルで置換した。レトロウイルスを用いた系で、融合タンパク質をふくむウイルスを細胞に感染させ、その後、蛍光顕微鏡下で光る細胞群を回収し、これを単一クロ-ンにまでした。その結果、野生型のSREBP同様に小胞体膜、核膜が光る細胞株の樹立に成功した。融合タンパク質はコレステロ-ルを豊富に含む牛血清を含む培地で培養する限り、プロセシングが起こらず膜上に留まっていた。そこで、コレステロ-ルを除いた血清にさらに内因性のコレステロ-ル合成を抑えるべく合成阻害剤を加えた培地で細胞を2日間培養したところ、細胞内のコレステロ-ル量は枯渇し、プロセシングが亢進してGFPを含むN末端側が切断され、核へと移行した結果、蛍光顕微鏡下でほとんどすべての細胞で核内のみが光る像が認められた。この結果は、本融合タンパク質が野生型と同じ細胞内部位に局在し、さらにコレステロ-ルにより調節されるプロセシング機構により切断を受けることを示している。
今後は、本アッセイシステムを用いて、培地へ微量食品素材、食品タンパク質の水解物等を添加し、核内が光る活性物質を探索することが可能になると思われる。

研究成果

• [文献書誌] Sato,R.: "Transcriptional Regulation of the ATP Citrate-lyase Gene by Sterol Regulatory Element-binding Proteins"J. Biol. Chem.. 275(in press). (2000)
• [文献書誌] Mori,M.: "Presence of phospholipid-neutral lipid complex structures in atherosclerotic lesions as detected by a novel monoclonal antibody"J. Biol. Chem.. 274. 24828-24837 (1999)
• [文献書誌] Sato,R.: "Sterol regulatory element-binding protein negatively regulates microsomal triglyceride transfer protein gene transcription"J. Biol. Chem.. 274. 24714-24720 (1999)
• [文献書誌] Yamaguchi,M.: "Characterization of cleavage enzymes for sterol regulatory element binding protein in hamster liver microsomes"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 258. 542-547 (1999)
• [文献書誌] Imanaka,T.: "Characterization of the 70-kDa peroxisomal protein,an ATP-binding cassette transporter"J. Biol. Chem.. 274. 11968-11976 (1999)
• [文献書誌] Nagoshi,E.: "Nuclear import of SREBP-2, a basic helix-loop-helix-leucine zipper(bHLH-Zip)-containing transcription factor occurs through direct interaction of importin b with HLH-Zip"Mol. Biol. Cell. 10. 2221-2233 (1999)