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肝臓において、グルコース濃度の上昇によりプロモーター活性が上昇する脂肪酸合成酵素(FAS)遺伝子のプロモーター領域には、cis-acting elementとしてグルコース応答性エレメントが同定されている。私どもは、イーストのone-hybrid systemを用いて、このエレメントに結合する因子としてF3をクローニングしている。F3の塩基配列を決定したところ、それはbasic helix-loop-helix型転写因子であるenhancer of split- and hairy-related protein-2(SHARP-2)と同一であることが明らかになった。
本年度は、ラット肝でのSHARP-2mRNAの発現が絶食や糖尿病により低下すること、高炭水化物食負荷やインスリン投与により増加すること、ならびに、ラット初代培養肝細胞において、SHARP-2mRNAの誘導にグルコースは必要なく、インスリン単独で十分であり、phosphoinositide 3-kinase(PI3-K)pathwayが関与していることを見いだした。また、nuclear run-on assayを用いて、ラット肝におけるインスリンによるSHARP-2mRNAの誘導がSHARP-2遺伝子の転写速度の増大に起因していることも明らかにした。これらのことから、SHARP-2遺伝子はPI3-K pathwayを介してインスリンにより転写が促進されるものと結論し報告した。また、インスリンの他の標的組織である脂肪細胞や筋肉でのSHARP-2mRNAの発現調節についても検討を行い、3T3-L1脂肪細胞やL6筋管細胞をインスリン処理することによりSHARP-2mRNA量が増加すること、サイクリックAMP(cAMP)処理により、そのmRNA量がさらに増加するという結果を得ている(投稿中)。cAMPによるSHARP-2mRNA量の増加は、ラット初代培養肝細胞では見られないことから、細胞特異的にSHARP-2遺伝子の発現が調節されていると考えられる。
さらに、生殖系の組織において、SHARP-2遺伝子の発現がゴナドトロピンにより誘導されること、ならびに、ラットSHARP-2ゲノム遺伝子のクローニングと転写制御領域の解析についても報告した。
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