DMAHP/SIX5の標的遺伝子の同定による筋緊張性ジストロフィーの病態解明

通过鉴定 DMAHP/SIX5 靶基因阐明强直性肌营养不良的病理学

• 批准号: 12770075
• 负责人: 佐藤 滋
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Jichi Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12770075/
• 关键词: 筋緊張性ジストロフィー; ホメオボックス遺伝子; 転写制御; IGFシグナリング; 筋分化; アデノウイルス; 遺伝子欠損マウス; DNAアレー; 白内障; マイクロアレー

SIX5遺伝子の発現量低下と筋緊張性ジストロフィー1型(DM1)病態との関わりを明らかにするためには、転写因子SIX5によって発現が制御される標的遺伝子の同定が不可欠である。今年度は、活性化型Six5(VP16-Six5wt)をアデノウイルスベクターによりP19細胞で過剰発現させ、cDNAアレーを使って同定した標的候補遺伝子の1つ、IGFシグナル制御因子をコードするIgfbp5遺伝子について詳細な解析を行った。まずIgfbp5遺伝子プロモーター上のSix5結合部位をレポータージーン解析、種々のin vitro結合実験により明らかにした。Six5は進化的に保存されたGCTCAAATTGCという配列(転写開始点の上流-72bpに位置する)に結合することがわかった。既知の標的遺伝子(myogenin、Atpla1)との比較からSix5結合コンセンサス配列(TCARRTTNC)を提唱することができた。またSix5欠損マウス繊維芽細胞におけるIgfbp5の発現レベルは1/2以下に低下しており、生体内でもSix5がIgfbp5遺伝子の転写活性化に関与することが確認された。Igf2遺伝子についても同様な結果が得られた。次にDM1患者由来の繊維芽細胞を骨格筋に分化誘導し、その過程におけるIGFBP5遺伝子発現量の変動を調べた。正常細胞では約2倍の発現増加が観察されたが、3種類の患者由来細胞では発現量はいずれも低下しており、IGFBP5遺伝子の制御の様相が変化していることが示された。本研究により中胚葉、体節、骨格筋、いくつかの筋特異的遺伝子、神経系で発現する遺伝子がSix5標的遺伝子として同定された。以上によりSix5はこれら標的遺伝子の制御を介して中胚葉系の組織、神経組織の構築と機能に関わるタンパク質であり、複雑なDM1症状の一部に関与する可能性が強く示唆された。

SIX5 gene expression is low, tension is high, type 1 (DM1) is pathological, and the relationship between SIX5 gene expression and control is not stable. This year, the activated Six5(VP16-Six5wt) gene was detected in P19 cells, cDNA was detected in the same target candidate gene, IGF gene control factor was detected in Igfbp5 gene, and detailed analysis was performed. The Six5 binding sites on the Igfbp5 protein were analyzed and seeded in vitro. Six5 is the evolution of the preservation of the GCTCAATTGC in the array (write the start point upstream-72bp position). Comparison of Myogenin and Atpla1 with Six5 and TCARRTNC The expression of Igfbp5 gene was lower than 1/2 of that of Igfbp5 gene in vitro, and it was confirmed that the expression of Igfbp5 gene was related to the activation of Igfbp5 gene in vivo. Igf2 is the result of the same process. In addition, in DM1 patients, the differentiation and development of IGFBP5 gene were regulated. The expression of IGFBP-5 gene in normal cells increased by about 2 times. The expression of IGFBP-5 gene in patient-derived cells decreased. In this study, the specific genes of mesoderm, somite, bone lattice and tendon, and the gene of nervous system were developed. The above mentioned factors are closely related to the control of gene expression in the embryonic system, the structure and function of the nervous system, and the possibility of a part of DM1 symptoms.

项目成果

Sato,S.: "Functional conservation of the promoter regions of vertebrate tyrosinase genes."J Investig Dermatol Symp Proc.. (in press).

Sato,S.：“脊椎动物酪氨酸酶基因启动子区域的功能保护。”J Investig Dermatol Symp Proc..（正在出版）。

Sato, S.: "Identification of transcriptional targets for Six5 : Implication for the pathogenesis of myotonic dystrophy type 1"Hum. Mol. Genet.. (in press).

Sato, S.：“Six5 转录靶标的鉴定：对 1 型强直性肌营养不良发病机制的影响”Hum。

Toyoda,R.: "Pigment cell-specific expression of the tyrosinase gene in ascidians has a different regulatory mechanism from vertebrates."Gene. 259. 159-170 (2000)

Toyoda,R.：“海鞘中酪氨酸酶基因的色素细胞特异性表达具有与脊椎动物不同的调节机制。”基因。

Sato, S.: "Development of pigment cells in the brain of ascidian tadpole larvae : insights into the origins of vertebrate pigment cells"Pigment Cell Res.. 146(6). 428-436 (2001)

Sato, S.：“海鞘蝌蚪幼虫大脑中色素细胞的发育：深入了解脊椎动物色素细胞的起源”色素细胞研究 146(6)。

Kawakami, K.: "Six family genes-Structure and function as transcription factors and their roles in development"BioEssays. 22. 616-626 (2000)

Kawakami, K.：“六个家族基因 - 作为转录因子的结构和功能及其在发育中的作用”BioEssays。