細胞分化における複製制御系と転写制御系を包括制御するシステム

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我々はこれまでにラットのアルドラーゼB遺伝子の肝細胞特異的発現に関与するプロモーターが、肝癌細胞では複製開始領域となっていることを明らかにした.この領域が複製開始領域として機能するか否かは細胞の状態(分化レベルなど)に依存すると考え、その機構を解析することで、肝細胞のように分化形質発現が細胞増殖能の低下を伴うような細胞分化の機構を知るのが目標である。今年度は上記領域における複製開始機能に必要不可欠の領域の同定を行うために上記領域を中心とした約10Kbの領域から構築した種々の欠失DNA断片をプラスミドに挿入し、positiveおよびnegativeコントロールとともに培養細胞に導入して各断片の複製開始機能をBrdU標識法で解析した。その結果、1.複製開始機能に最低限必要な領域は約0.5Kbでかるが、この断片の複製開始機能はこれを含む約7Kbの長い断片と比べて多少低下する。2.この0.5Kbから4箇所の転写制御エレメントを含む0.2Kb領域を欠失させると複製開始機能がほぼ完全に消失する。3.しかし、この0.2Kb断片だけでは複製開始機能をもたない。等が明らかになった。したがって、複製開始には2で述べた転写制御エレメント4箇所を含む0.2Kbの領域と未同定の領域の両者が不可欠であると考えられた。そこで、この0.2Kb領域内にある4つの転写エレメントその他に塩基置換変異を導入した。現在詳しく解析しているところではあるが、あるエレメント(ある種のCCAAT結合因子の作用部位)の変異は複製開始能を低下させることが判明した。これらの結果は、本遺伝子プロモーター領域が転写および複製開始の制御という2つの機能をあわせ持つことを強く示唆し、転写制御領域あるいは複製開始領域として機能するかは分化レベル等の細胞の状態による、という我々の考えを支持している。