テラトカルシノーマの分化方向決定に関連する遺伝子の転写制御と機能

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テラトカルシノーマ幹細胞HM-1のレチノイン酸による分化初期段階で発現が増強するcDNAクローンMK-1について研究し、以下の結果を得た。MK-1クローンと3'側の構造は一致するのが5'側の構造が異るcDNAクローンを得てMK2、MK3と命名した。ゲノムDNAの解析により、これらMK遺伝子は3KbのDNA上に、MK3、MK2、MK1に特異的な配列、そしてこれらに共通な配列がこの順序に並んでいることが明らかになった。また、プライマー伸長法、リボヌクレアーゼプロテクション法により、MK2配列が主たるMK RNAであることも判明した。さらに、5'域のオリゴA鎖に不均一性が見られ、最も多いケースではA=9であることも分った。この際、MKポリペプチドの分子量は15000となり、N末端側にシグナルペプチド配列を持つことになる。この配列が、実際にプロセッシングを受けることはミクロソーム標品を用いて確認した。したがって、MKポリペプチドは細胞外へ分泌される可能性が高くなった。主たるMK RNAとなるMK2の上流域のゲノムDNA構造を解析すると、エストロジェン応答エレメントとホモロジーの高い配列が見出された。この配列にレチノイン酸とそのレセプターの複合体が結合する可能性が高く、遺伝子導入による解析を始めた。in situハイブリダイゼンションによって、MK RNAはマウス5日胚では発現されず、7-9日胚で一様に発現し、11-13日胚ではいくつかの上皮組織を中心に限定した発現を示し、15日胚以降では腎臓にのみ発現されるようになることが判明した。この一過性の発現は、テラトカルシノーマ幹細胞のin vitro分化時に認められる現象と一致し、MKポリペプチドが分化過程で重要な役割を果すことを示唆する。MK2cDNAをSV40あるいはRSVのプロモーターの支配下に遺伝子導入して、機能的解析に進んでいる。