△FosBによる細胞の癌化と遺伝子発現

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我々は、Fosファミリーの1つである△FosB蛋白質をG0期の細胞で単独発現すると細胞周期制御の中心的な役割を持つcdk2とcdc2遺伝子の発現を伴って増殖を開始し、最終的に細胞の癌化を引き起こすことを見出した。この△FosB蛋白質による細胞周期制御遺伝子の発現調節機構を明らかにする目的で以下の解析を行った。(1)△FosBによるcdk2およびcdc2遺伝子の発現誘導の調節レベルを分離核を用いたNuclear Run On法により解析した。その結果,cdk2およびcdc2遺伝子の転写は,休止期のRat-1A細胞でも観察され,△FosBの発現に伴い増殖を開始した細胞において,それぞれの遺伝子の転写頻度の増加は観察されなかった。(2)血清刺激により増殖を開始したRat-1A細胞において,Nuclear Run Onによる解析を行った結果,cdk2およびcdc2遺伝子の転写頻度の僅かな(2〜3倍程度)増加が観察された。(3)血清刺激あるいは△FosBの発現により増殖を開始した細胞におけるcdk2のmRNA量の変化を経時的に詳細に解析したところ,両者でそのmRNAレベルの消退に顕著な違いが見いだされた。血清刺激の場合には,DNA合成開始直前に増加し始めたmRNAのレベルはDNA合成終了に伴い減少し始め,M期には休止期のレベルに戻る。△FosBの発現により増殖を開始した細胞でも,DNA合成開始直前からcdk2-mRNAレベルは増加し始めるが,血清刺激時と異なりDNA合成期中期に入ってすぐ休止期のレベルまで急激に減少し,その後M期直前から再び増加し始める。cdk2,cdc2遺伝子は,休止期の細胞で既にある一定レベルで転写されており,△FosBの発現によって細胞が増殖を開始する際には,その転写レベルの上昇を伴わずmRNA量が増加すると結論される。