血管内皮増殖因子遺伝子の発現制御に関与する新規転写因子の同定とその機能の解明

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一酸化窒素(NO)が低酸素と同様にhypoxia inducible factor 1 (HIF-1)を介し、血管内皮増殖因子(VEGF)遺伝子の転写を活性化することと、VEGF遺伝子の転写にはcis-elementsとしてHIF-1結合部位(HBS)とその下流のHIF-1 ancillary sequence (HAS)が必須であることを以前の実験で明らかにしていた。本研究では、アフィニティークロマトグラフィー法を用いて、ヒト腫瘍細胞HelaS3からHASに特異的に結合するHAS結合因子の抽出を試みた。HAS結合因子はタンパク量が少なく、高い塩濃度ではHASとの結合力が弱いために、この方法による単離は困難であった。現在は、酵母によるone-hybrid systemも平行して行い、クローニングを試みている。また、VEGF以外の低酸素誘導遺伝子の転写にもNOが関与するか否か調べたところ、検討した3種類の遺伝子のプロモータをNOは活性化し、いずれもcis-elementsとしてHBSとHASが重要であることが分かった。我々の結果と異なり、NOがVEGF遺伝子の発現を抑制するとの報告があるため、代表的なNO供与剤6種類を用いて、HIF-1やVEGF遺伝子に対する影響を4種類の腫瘍細胞株で検討した。一部を除いてNO供与剤は濃度依存性にHIF-1を誘導し、VEGF遺伝子の転写を活性化することが分かった。しかし、低酸素状態では高濃度のNO供与剤は逆にこれらの活性を阻害した。現時点ではVEGF遺伝子のHAS結合因子のクローニングはされていないが、NOがVEGF遺伝子をはじめ多くの低酸素誘導遺伝子の発現に関与し、低酸素によるそれらの発現を修飾している可能性が示唆された。NO供与剤を用いる際は、その種類と濃度、周囲の酸素濃度によりNOの影響が異なることから、実験条件を考慮したうえで結論を出す必要がある。