ジーンノックアウト法を用いたヒストンデアセチラーゼ-3の機能解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780514
• Research Institution: 宮崎医科大学
• Principal Investigator: 高見 恭成 宮崎医科大学, 医学部, 助教授 (80236356)
• Keywords: クロマチン構造 / ヒストン / ヒストンデアセチラーゼ / DT40細胞 / ジーンノックアウト法 / 細胞増殖

Research Abstract

クロマチン構造は様々な要因により多様な動態をとり、ゲノムDNAの関与する多彩な機能発現を制御している。コアヒストンのアセチル基による化学修飾はクロマチン構造変化に密接に関与している。本研究課題では、ニワトリのBリンパ細胞由来DT40でジーン・ノックアウト法を用いて、コアヒストンの脱アセチル化に関与するストンデアセチラーゼ(HDACs)の遺伝子の欠損変異株を系統的に作成し、解析して、これらの機能的特異性を明らかにすることを試み、次のような成果を得た。
1、chHDAC-1の欠損は明白な細胞機能変化を伴わなかったが、chHDAC-2欠損株ではIgM H-chain,L-chain量の著明な増加が認められた。また、chHDAC-2はこのIgM量のコントロールに際して、転写とH-chain pre-mRNAのalternative processingの2つのステップで関与している可能性も明らかにできた。
2、通常のジーン・ノックアウト法では、chHDAC-3のホモ欠損変異株を作成することは出来ず、chHDAC-3が細胞増殖に必須であることが示唆された。したがって、そのtet-responsive conditional homozygous mutantを作成した。
3、tet添加によるchHDAC-3 transgeneの発現阻害に伴なって、細胞の増殖速度は遅くなり、引き続いて死滅する。
4、chHDAC-3のN-末端領域、C-末端領域、核外輸送シグナル(NES)とデアセチラーゼ活性それ自体が生存に必須であることも明らかにできた。
5、chHDAC-3は核および細胞質の双方に存在するため、その標的タンパク質としては、コアヒストン以外にも存在することが示唆された。

Research Products

• [Publications] Takami,Y.: "N-terminal region, C-terminal region, nuclear export signal and deacetylation activity of histone deacetyl-ase-3 are essential for the viability of the DT40"J.Biol.Chem.. 275. 16191-16202 (2000)