ジーンノックアウト法を用いたニワトリヒストンデアセチラーゼの機能解析

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クロマチン構造変化を介したDNAの機能発現調節にコアヒストンのアセチル化が関与する。我々はニワトリから3種のヒストンデアセチラーゼchHDAC-1,2,3をクローニングし,遣伝学的解析が比較的容易なニワトリBリンパ細胞株DT40を用いて、各chHDAC欠失変異株を作成することにより、これらの機能解析を試みている。chHDAC-2欠損DT40変異株において,これまで以下に示す知見を得た。1)本変異株の細胞内においてIgMの軽鎖および重鎖の量が親株のl0倍程度に増大している。また,培地中の分泌型IgMも2-3倍に増加している。2)細胞膜上に発現している膜型IgMは滅少している。3)膜型IgM重鎖のmRNA量が親株の約30%減少している。一方,分泌型IgM重鎖mRNA量は約8倍に増加している。IgM重鎖のmRNAの総量は約2.5倍になっている。4)HDACの阻害剤であるトリコスタチンAでDT40株を処理することによって,IgM重鎖の総mRNAレベルの上昇,分泌型IgM重鎖mRNA量の増加およぴ膜型IgM重鎖mRNA量の滅少を引き起こすことができる。上記の事実から,chHDAC-2がBリンパ球におけるIgM重鎖遺伝子の転写促進とIgMの膜型mRNAから分泌型mRNAへのスイッチングに深く関与していることが示された。chHDAC-3はchHDAC-1,2と比べて、C-末端側の約50アミノ酸が欠如し、さらに、N-末端およびC-末端側でのホモロジーも低い。細胞増殖に必須である本酵素に関して、tet-inducible conditional homozygous mutantの作成に成功した。本変異株はtet添加後24時間でFLAG-tagged HDAC-3が検出出来なくなり、しばらくは正常に増殖するが、以後、増殖速度が遅くなり、死滅する。増殖にはchHDAC-3のN-末瑞側およびC-末端側の各々約150個のアミノ酸、核外輸送シグナル(NES)とデアセチラーゼ活性それ自体が必須である。本変異株はHDAC1,2の過剰発現により相補されないことから、HDAC3独自の細胞増殖調節機能が明らかになった。