ノックアウトマウスを用いた基本転写伸長因子の生理機能の解明

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15770107
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山口 雄輝 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助手 (50345360)
• キーワード: 転写伸長因子 / NELF / ノックアウトマウス / 胎性致死

研究概要

転写伸長因子NELFは4種類のサブユニット(A, B, C/D, E)からなるタンパク質複合体である.申請時,NELF-E遺伝子がホモで破壊されたと考えられるマウスが一見正常に発育することを予備的結果として報告した.しかしその後のウェスタンブロッティングやRACE-PCRの結果,NELF-EのC末端側を大きく欠損した変異タンパク質が発現しており,この系統は完全なヌルミュータントではないことが判明した.
これと平行してNELF-A遺伝子のノックアウトも行なった.こちらは第1エキソンを破壊したので,ヌルミュータントを生じると考えられる.NELF-A^<+/->マウスは一見正常に発育した.ヘテロ同士の交配を何度か行なったが,ホモ体は現在まで得られていない.統計的にはまだ不十分だが,NELF-A^<-/->マウスは発生のかなり早い段階(着床前後)で胎性致死となっている可能性がある.
NELFの各サブユニットがNELF複合体のコンテクストでのみ働いていることは,多数の証拠により支持されている.NELF-EマウスとNELF-Aマウスの表現型が著しく異なるとすれば,2つの可能性が考えられる.(1)NELFの機能における各サブユニットの要求性が基本的に異なっているのか,(2)アリールの強弱の違いを反映しているのか,である.NELF-EマウスのNELF-E欠損部分にはRNA結合ドメインが含まれている.以前に行なったin vitroの解析から,このドメインはNELFによる転写制御に重要であることが示唆されている.一方,NELF-EはN末端側を介して残りのサブユニットと結合するので,この欠損変異体においてNELF複合体の全一性は保たれていると予想される.このように,期せずしてNELFの生化学的機能を部分欠損した興味深い系統を得ることができた.NELF-Aのヌルミュータントとあわせて今後解析していきたい.

研究成果

• [文献書誌] Narita et al.: "Human transcription elongation factor NELF : Identification of novel subunits and reconstitution of the functionally active complex"Molecular and Cellular Biology. 23・6. 1863-1873 (2003)
• [文献書誌] Nedialkov et al.: "NTP-driven translocation by human RNA polymerase II"Journal of Biological Chemistry. 278・20. 18303-18312 (2003)
• [文献書誌] Wu et al.: "NELF and DSIF cause promoter proximal pausing on the hsp70 promoter in Drosophila"Genes and Development. 17・11. 1402-1414 (2003)
• [文献書誌] Inukai et al.: "A novel hydrogen peroxide-induced phosphorylation and ubiquitination pathway leading to RNA polymerase II proteolysis"Journal of Biological Chemistry. (in press). (2004)
• [文献書誌] Ainbinder et al.: "Elongation inhibition by DSIF is regulated by the A20 promoter via a novel negative element and NF-κB"Molecular and Cellular Biology. (in press). (2004)
• [文献書誌] Endou et al.: "Human Spt6 stimulates transcription elongation by RNA polymerase II in vitro"Molecular and Cellular Biology. (in press). (2004)