HMGドメインタンパク質SOXによるδ-クリスタリンエンハンサーの制御機構

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ニワトリδ-クリスタリン遺伝子のエンハンサーは、水晶体特異的に活性化されるが、この活性化にはHMGタンパク質SOXの作用が必要である。Sox遺伝子群は、性決定に関わる遺伝子SryのHMGボックスと高い相同性を持つ遺伝子として二十数種同定されているが、SRYを含めSOXの転写調節因子としての作用機構に関する情報は少ない。したがって本研究は、δ-クリスタリンエンハンサーに対するSOXタンパク質の働きを調べることにより、SOXの転写調節における機能を解明することを目的として行われた。水晶体で発現されているSox遺伝子としてSox1,-2,-3を同定した。SOX1,-2,-3は、アミノ酸配列が全長にわたって類似しており、いずれもδ-クリスタリンエンハンサーを活性化した。しかし、δ-クリスタリンエンハンサーに作用する際には、その結合部位の3′側に結合する因子(δEF3)の作用を必要とし、単独では転写活性化できなかった。SOX2について、様々な部位に欠失を導入した変異タンパク質を作製し、その転写活性化能を調べた。δ-クリスタリンエンハンサーの活性化には、HMGドメインよりC末側の領域が必須であるが、N末側は必要ではないことがわかった。SOXタンパク質の機能特異性を調べるため、Soxファミリーに属する他の遺伝子として、Sox9,-11のcDNAをクローン化した。SOX9,-11は、水晶体での発現がみられない。SOX9,-11のδ-クリスタリンエンハンサーに対する作用を調べたところ、エンハンサーの活性化はみられなかった。SOX1とSOX9のキメラタンパク質の解析から、この機能特異性はHMGドメインではなく、それ以外の領域により規定されていることがわかった。