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活性型ビタミンDの生合成過程にはネガティブフィードバック機構が備わっており、本研究では活性型ビタミンD産生鍵酵素であるビタミンD1α-水酸化酵素の遺伝子発現制御機構に焦点を当て、遺伝子上流プロモーター解析を行い、機能的プロモーター領域の同定ならびに制御因子全貌の単離・把握を目的とした。
(1)1α-水酸化酵素遺伝子発現における負の転写因子の検策
負のビタミンD応答領域の同定は近位尿細管細胞株であるMCT細胞を用いたルシフェラーゼassayにおいて負のビタミンD応答領域を決定した。その配列はE-box配列を示し、ビタミンDレセプター(VDR)が必須であることが判明した。しかしながら、負のビタミンD応答領域にはVDRの直接結合は認められず、未知なる抑制因子の介在が示唆された。そこで、負の応答領域へ結合する転写因子の検索を行った。抑制が確認できるMCT細胞株よりcDNAライブラリーを作製し、yeast one-hybrid法を用いて、活性型ビタミンD依存的に転写抑制する因子をスクリーニングした結果、bHLHモチーフを保持した転写因子(VDIR)の単離に成功した。
(2)VDIRによる1α-水酸化酵素遺伝子発現抑制機構の解明
取得したVDIRの性状解析はビタミンD依存的な転写抑制能ならびにVDR、RXRとの相互作用やDNA結合能を免疫沈降法やGST-pull down assay、Gel shift assayにより検討した。その結果、VDIRは負の応答領域に結合し、ビタミンD依存的にVDR、RXRを介して転写抑制することが判明した。この際、VDIRはVDRのDNA結合領域に結合し、この結合がヒストン脱アセチル化活性をもつ転写抑制化因子と複合体形成することも判明した。
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