2004 Fiscal Year Annual Research Report

グルコースとインスリンによるピルビン酸キナーゼ遺伝子の転写調節の分子機構

Research Project

Project/Area Number	14360074
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	野口民夫名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (70135721)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山田一哉福井大学, 医学部, 助教授 (20263238)
Keywords	L型ピルビン酸キナーゼ / 転写制御 / HNF1α / NF1 / Hex / ChREBP / 炭水化物応答性 / 相互作用
Research Abstract	1、L型ピルビン酸キナーゼ(LPK)遺伝子の転写制御領域のLII及びLII'に結合するNF1はLIに結合するHNF1αと相乗的に作用する。このNF1の作用は、両方の結合部位を同時に変異させてもみられたが、最大の相乗作用は両方の部位に結合するときに認められた。実際、肝臓内でもHNF1αやNF1はこれらの部位に結合していた。また、NF1のDNA結合ドメインとHNF1αのアクチベーションドメインが直接に結合することによりHNF1αのDNAへの結合性が高まること、実際に、肝細胞内で両転写因子は結合していることが示された。 2、ホメオドメインをもつ転写因子のHexはLPK遺伝子のプロモーター活性に効果がなかったが、HNF1αの活性を促進した。このHNF1αとの機能的相互作用には、Hexのホメオドメインと転写活性化領域の両方が必要であった。ラット初代培養細胞にHexを過剰発現するとLPKmRNAは約5倍ほど増加した。Hexはホメオドメインを介してHNF1αのポウ-ホメオドメインと直接に結合したが、この結合は両転写因子を過剰発現した細胞の核内でもみられた。従って、HexはHNF1αと相互作用することによりLPK遺伝子の発現を制御することが示唆された。 3、LPK遺伝子の炭水化物応答性転写因子ChREBPの遺伝子発現の制御を初代培養肝細胞を用いて検討したところ、ChREBP遺伝子のインスリン/グルコースによる発現の誘導にはChREBP自身が関与しているものと考えられた。ラットChREBP遺伝子のクローンを単離し、転写開始点を決定するとともに、その上流域約1000bpの配列を明らかにした。この領域の中にはLPK遺伝子のChREに類似の配列が認められたが、炭水化物応答性は認められなかった。一方、SREBPの結合配列に類似した配列が-153までに認められ、この配列はSREBPに応答した。