ニワトリヒストンH3遺伝子群の特異的発現制御

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ヒストンは染色体の構造維持に関わる5種のDNA結合蛋白質であり、多重遺伝子群として知られる。近年、ヒストンによるクロマチンの高次構造変化と個々の遺伝子の転写やDNA複製とが密接に関連することが明らかにされ、ヒストン遺伝子の発現制御機構の解明は細胞の増殖、分化を理解する上で一層重要になってきている。鶏H3ヒストン遺伝子は約140kbからなるヒストン遺伝子クラスター中に9個存在する。今回、鶏のH3ヒストン遺伝子群の発現機構についてその全体像を明らかにする目的でこれらH3遺伝子群のうちH3-II,III,IV,Vの転写調節について調べた。H3-IIとIIIは5′側約900bp、H3-IVとVは3′側531 bpの介在配列をはさんで互いに逆方向に転写されるホモペアの遺伝子として存在する。これら4つのpromoter活性をCAT assayで比較したところ、H3-III,IV,Vは、ほぼ同程度の活性を示したがH3-IIはこれらの1/20の活性であった。また、各々のprmoter領域の5′欠失変異体を作成し、prmoter活性を支配する領域を検討したところ、GCboxおよびCCAATboxが同定された。さらに各々の、promoterの5′上流領域の影響を調べたところ、すべてのH3遺伝子について、その5′上流領域の伸長に伴いCAT活性の減少が認められたが、減少の程度はH3遺伝子間で異なっていた。即ち、5′上流最長約5kbまで伸長した場合、H3-IIとIIIでは約40%の減少に対し、H3-IVとVでは約3%にまで減少が認められた。以上の結果より、H3遺伝子群の発現はコアプロモーター領域と5′上流の離れた配列とが複雑に絡んで調節されており、少なくとも3種類の異なる転写制御様式が存在することが明らかになった。