ラットインスリン様成長因子I遺伝子3'非翻訳領域の構造・機能の解析

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IGF-I遺伝子の転写は、5'上流領域のエクソン1あるいはエクソン2に存在するいずれかの転写開始点を利用する、3'下流領域のエクソン6に点在する異なるpolyA付加シグナルを選択的に利用するなど様々に制御され、複数種のmRNAが生成することが知られている。本研究では、従来のNorthern blot分析に加え、感度および定量性の優れたRNase protection assayを用いて、タンパク質栄養条件に応答したIGF-ImRNA生成機構を詳細に検討することを目的とした。まず、3'下流領域のpolyA付加シグナルの利用状態を詳細に追跡するため、IGF-I coding regionを含むcDNAおよび最初のpolyA付加シグナル直後の3'下流領域の塩基配列を持つオリゴヌクレオチドをプローブとして、ラット肝臓のRNAを用いてNorthern blot分析を行なった。その結果、cDNAを用いた場合には、0.8-1.2kbのbroadなバンドおよび2.0,3.6,4.0,7.4kbの複数種の転写産物が観察されたが、オリゴヌクレオチドを用いた場合には、0.8-1.2kbのバンドのみが検出されなかった。この結果は、0.8-1.2kbのIGF-mRNAは最初のpolyA付加シグナルを利用して生成し、したがって主にIGF-ImRNAの長さは3'非翻訳領域の長さにより決まっていることを示している。続いて、タンパク質栄養条件の異なるラット肝臓におけるIGF-ImRNA量をNorthern blot分析により測定したところ、タンパク質栄養状態の悪化により特に7.4kbのIGF-ImRNAの減少が著しいことが明らかとなった。我々の他の結果も併せると、タンパク質栄養状態は主に長いIGF-ImRNAの安定性に大きく影響していると考えられた。さらに、エクソン6に10箇所程度存在するpolyA付加シグナルをそれぞれ含むcDNA断片をPCRにより調製することに成功したので、現在、RNase protection assayによる定量的な解析を行なっている。