心筋特異的遺伝子における転写因子の制御機構

心筋細胞を含む筋肉系細胞に特異的に発現している遺伝子の転写調節領域に共通のDNAエレメントのひとつであるCArG box(10塩基のCC(A+T)_6GGからなる配列)のシステムに関して、そこに結合する核内蛋白質の転写における役割を明らかにする目的で研究を進めている。CArG boxはその存在状況から、一群の筋肉系特異的発現遺伝子を同調的に発現させる遺伝子調節機構の一部を担っている一方、血清で遺伝子発現誘導される遺伝子群の発現調節にも寄与しているらしい。結合核蛋白質としてはSRF(血清誘導因子)がすでに報告させているが、このSRFがどのようにCArG boxをもつ2種類の遺伝子発現群を調節しているかを調べた。マウスのSRF遺伝子(約8kb)は7エキゾンから構成されており、mRNAにおいては選択的スプライシングによりエキソン5が抜け落ちている物がみられる。エキソン5には他の転写活性因子との相互作用ドメインが存在すると報告されており、これら2種類のSRFの転写調節における役割分担があると考えられる。実際、心臓や血管などの筋肉系臓器や培養筋細胞の分化時に短いタイプのmRNA量が増加し、このエキソン5が抜け落ちているSRF産物はCArG boxを含む遺伝子の転写を活性化できないという実験結果を得ている。しかし、CArG boxとSRFのシステムの個体の発生分化において働きをより直接的に証明するために、SRF遺伝子を遺伝子組換えでノックアウトしたマウスの作製を進めている。現在、ES細胞のSRF遺伝子をターゲッチングし、キメラマウスが生まれているところである。

心筋細胞を含む筋肉系細胞に特異的に発現している遺伝子の転写調節領域に共通のDNAエレメントのひとつであるCArG box(10塩基のCC(A+T)_6GGからなる配列)のシステムに関して、そこに結合する核内蛋白質の転写における役割を明らかにする目的で研究を進めている。CArG boxはその存在状況から、一群の筋肉系特異的発現遺伝子を同調的に発現させる遺伝子調節機構の一部を担っている一方、血清で遺伝子発現誘導される遺伝子群の発現調節にも寄与しているらしい。結合核蛋白質としてはSRF(血清誘導因子)がすでに報告させているが、このSRFがどのようにCArG boxをもつ2種類の遺伝子発現群を調節しているかを調べた。マウスのSRF遺伝子(約8kb)は7エキゾンから構成されており、mRNAにおいては選択的スプライシングによりエキソン5が抜け落ちている物がみられる。エキソン5には他の転写活性因子との相互作用ドメインが存在すると報告されており、これら2種類のSRFの転写調節における役割分担があると考えられる。実際、心臓や血管などの筋肉系臓器や培養筋細胞の分化時に短いタイプのmRNA量が増加し、このエキソン5が抜け落ちているSRF産物はCArG boxを含む遺伝子の転写を活性化できないという実験結果を得ている。しかし、CArG boxとSRFのシステムの個体の発生分化において働きをより直接的に証明するために、SRF遺伝子を遺伝子組換えでノックアウトしたマウスの作製を進めている。現在、ES細胞のSRF遺伝子をターゲッチングし、キメラマウスが生まれているところである。