膵島特異的遺伝子の発現調節軸に焦点を絞った糖尿病遺伝子の探索

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ChREBPは膵β細胞と肝臓で同程度に高い発現が認められるので、肝発現とリンクした調節軸に焦点を当て、当該年度は、BHLHB2/DEC1によるChREBPの機能抑制の検討を行った。1) BHLHB2/DEC1がChREBPの標的であることの証明単離ラット肝細胞において、BHLHB2/DEC1遺伝子発現はグルコース刺激やXylulose-5-phopsphate (ChREBPの内因性活性化物質)の前駆体であるXylitol刺激により増加し、恒常的活性型ChREBP発現アデノウイルスだはBHLHB2/DEC1遺伝子発現が増加した。次にBHLHB2/DEC1プロモーターを用いたdeletion studyにより、-174/-138bp間にグルコース応答領域(ChoRE)を同定し、CHIPアッセイによりChREBPのBHLIIB2/DEC1プロモーターへの直接結合を確認した。2) BHLHB2/DEC1のグルコースによる脂肪合成系遺伝子発現への作用解析BHLHB2/DEC1発現アデノウイルスを感染させたラット肝細胞でグルコースによる肝臓型ピルビン酸キナーゼ(Lpk)および脂肪酸合成酵素(Fasn)の発現誘導を調べたところ、量依存でグルコースによる発現が抑制された。さらにLpkおよびFasn遺伝子のレポーターアッセイを行い、ChREBPによる両遺伝子の誘導がBHLHB2/DEC1により阻害されることを証明した。また哺乳類two-hybrid systemおよびCHIP assayによりBHLHB2/DEC1はChREBP/MlxのChoREへの結合を阻害し、ChREBP/Mlxによる脂肪合成系酵素の誘導を抑制することを示した。以上より、ChREBPはBHLHB2/DEC1遺伝子発現を正調節し、両者は脂肪合成系において負のフィードバックループを形成することを明らかにした。