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肝臓における脂肪合成系の鍵酵素であるピルビン酸キナーゼ(L-PK)遺伝子の転写因子として見い出されたChREBP(Carbohydrate Responsive Element Binding Protein)は、高炭水化物食を摂取すると活性化されて、遺伝子の転写活性を促進させる。本因子による遺伝子転写活性は食餌条件により大きく変動し、高脂肪食を摂取すると、活性が有意に阻害される。本研究では、高脂肪食によるChREBP活性化阻害について明らかにするために、ラットおよびマウスのcDNAを肝細胞へ導入した系を用いて、解析を行った。L-PKのプロモーター部位とルシフェラーゼ遺伝子を保持するpGL3ベクターと、ラットまたはマウスのChREBP遺伝子とを肝実質細胞に共に導入(トランスフェクション)しグルコース添加に対する応答について調べた。その結果、ラットおよびマウスのいずれのChREBP遺伝子を導入した細胞もグルコースに対して高いL-PK遺伝子の転写活性を示した。次にChREBPを介したL-PK遺伝子の転写活性に対する脂肪酸の影響について調べた。グルコースの添加により促進したL-PK遺伝子の転写活性は、酢酸、オクタン酸、パルミチン酸の添加により著しく阻害された。これら脂肪酸を添加した細胞ではAMP濃度が著しく増加していた。そこで同一細胞におけるAMPキナーゼの活性を測定したところ、脂肪酸を添加しない場合に比較して、その活性が有意に増加していた。また、ChREBPに対してAMPキナーゼを作用させると、ChREBPのDNAへの結合が著しく阻害された。これらの結果から、脂肪酸添加によるChREBPのL-PK遺伝子転写活性の阻害は、AMPキナーゼによるChREBPのリン酸化に起因すると推察された。ChREBPのScr^<568>を変異させた変異ChREBPを作成し、DNA結合能を調べた結果、DNA結合能は著しく低下した。
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