哺乳動物の冬眠特異的遺伝子の冬眠動物と非冬眠動物での比較解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12640600
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 高松 信彦 北里大学, 理学部, 助教授 (40206876)
• Keywords: 冬眠 / 転写調節 / プロモーター / HNF-1 / HNF-4 / 偽遺伝子 / シマリス / タイワンリス

Research Abstract

冬眠哺乳動物シマリスで発見された冬眠特異的タンパク質HP-20,-25,-27はN末端側にコラーゲン様の繰り返し配列をもつ,同一ファミリーに属するタンパク質である.これらの遺伝子は,リス科の冬眠動物のシマリスやジリスでは肝臓特異的に発現し冬眠時にはその発現は抑制されている,一方,非冬眼動物のタイワンリスでは偽遺伝子化しており,発現していない.本研究では,これら冬眠特異的遺伝子の肝臓特異的な転写調節機構およびタイワンリスにおいて偽遺伝子化している原因の解明を目的としている.昨年度までに,シマリスHP-20,-25遺伝子の肝臓特異的な転写はそれぞれ,主にHNF-1とHNF-4によって制御されていること,タイワンリスHP-25埠伝子が肝臓で発現していない主要な原因が,HNF-4結合配列内の変異により,HNF-4がプロモーター領域に結合できないことにあることを明らかにした。本年度は,シマリスとタイワンリスHP-27遺伝子について,遺伝子クローンを単離し,'遺伝子構造と5'上流配列の肝細胞におけるプロモーター活性について解析を行った。
シマリスHP-27遺伝子も,HP-20,-25遺伝子同様の遺伝子構造をもつことから,これら3遺伝子は遺伝子重複により生じたものと推測される.HepG2細胞を用いたプロモーター解析の結果,HP-27遺伝子の肝細胞での転写には転写開始点から-160までの5'上流領域が必要であることが明らかになった.一方,タイワンリスHP-27遺伝子の対応する領域はプロモーター活性を殆ど示さず,シマリスHP-27遺伝子の-160〜-139の配列をタイワンリスHP-27遺伝子の対応する配列に置換するとプロモーター活性が殆どなくなった。.以上の結果から,シマリス、HP-27遺伝子の肝臓特異的な転写では,-160〜-130領域に結合する転写因子が重要な働きを担っていると考えられるので,この転写因子について現在サウスウエスタン法や酵母のone-hybrid法を用いてcDNAのクローニングを試みている。

Research Products

• [Publications] Kojima, M. et al.: "The tree squirrel HP-25 gene is a pseudogene"Eur. J. Biochem.. 268. 5997-6002 (2001)
• [Publications] Ono, M.et al.: "HNF-1 regulates the liver-specific transcription"Gane. 277. 121-127 (2001)