ヒトメラニン生成関連遺伝子のメラノサイト特異的転写の分子機構

人类黑色素生成相关基因黑素细胞特异性转录的分子机制

• 批准号: 06770077
• 负责人: 安元 研一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06770077/
• 关键词: tyrosinase; gene expression; microphthalmia; MITF; transcriptional regulation; melanin; DOPAchrome tautomerase; TRP-2

研究の目的はメラニン合成関連遺伝子の色素細胞特異的な発現機構を明らかにすることであり当該年度に以下の事を明らかにし発表している。1:ヒトチロシナーゼ遺伝子の色素細胞特異的転写機構ヒトチロシナーゼ遺伝子の転写開始点から上流約-1.8kbに存在する配列TDE(Tyrosinase Distal Element)を見い出した。競合阻害実験等によりTDEに特異的に結合する因子がbasic-helix-loop-helix-leucine zipper(bHLH-LZ)構造を持つ転写因子USFに近い性質を持つことが示されたので、bHLH-LZ構造を持つ転写因子USFとMITFについてチロシナーゼ遺伝子の転写活性に対する効果の解析を行った。MITFはメラニン細胞やマスト細胞の欠損などを表現型とするmicrophthalmiaマウスの原因遺伝子産物Miのヒト相同産物である。解析の結果、MITFがTDEを介してチロシナーゼ遺伝子の転写を活性化することが明らかになった。これはチロシナーゼの発現を調節する転写因子がはじめて報告された事例である。またこれによってMITFが転写因子として実際に機能する事が確認された。2:ヒトTRP-2遺伝子の単離と構造解析ヒトTRP-2(Dopachrome Tautomerase)cDNAを単離し一次構造を明らかにするとともに、その遺伝子産物がDopachrome Tautomerase活性を持つことを確認した。次にヒトTRP-2の遺伝子をクローニングし、転写開始点上流領域を中心とした塩基配列を決定した。さらに遺伝子導入実験により、TRP-2遺伝子の転写開始点から上流-447bp/-415bpと-268bp/-56bpの二つの領域が色素細胞特異的な発現に必要な領域であることを明らかにした。

The purpose of the study was to clarify the pigment cell-specific expression mechanisms of melanin synthesis-related genes, and in that year the following were revealed and announced: 1: Pigment cell-specific transcription mechanism of the human tyrosinase gene The sequence TDE (Tyrosinase Distal Element) which is located approximately -1.8 kb upstream from the transcriptional start point of the human tyrosinase gene was discovered.竞争抑制实验表明，与TDE专门结合的因素具有与USF的特性相似，USF的特性是一种基本的螺旋 - 环螺旋 - 亮氨酸Zipper（BHLH-LZ）结构，因此USF和MITF的效果对BHLH-LZ结构的影响进行了分析，它们具有BHLH-LZ结构的转录率。 MITF是微粒细胞小鼠的致病基因产物MI的人类同源产物，这些产物是黑素细胞和肥大细胞等表型。分析表明，MITF通过TDE激活酪氨酸酶基因的转录。这是调节酪氨酸酶表达的转录因子的第一种情况。这也证实了MITF实际上是转录因子。 2：人类TRP-2基因的分离和结构分析通过分离人TRP-2（Dopachrome互变异酶）cDNA来揭示主要结构，并证实该基因产物具有多发性互变异酶的活性。接下来，将人类TRP-2基因克隆并确定基础序列，以转录起点的上游区域为中心。此外，基因转移实验表明，从TRP-2基因的转录起点上游的两个区域-447bp/-415bp和-268bp/-56bp是色素细胞特异性表达所需的区域。

项目成果

Yasumoto,K.: "Microphthalmia-associated transcription factor as a regulator for Melanocyte-specific transcription of the human tyrosinase gene" Molecular and Cellular Biology. 14. 8058-8070 (1994)

Yasumoto,K.：“小眼相关转录因子作为人类酪氨酸酶基因黑细胞特异性转录的调节剂”分子和细胞生物学。

Yokoyama,K.: "Molecular doning and functional analysis of a cDNA coding for-human DOPA chroine tautomerase/tyrosinase-related protein-2" Biochimica et Biophysica Acta. 1217. 317-321 (1994)

Yokoyama,K.：“编码人多巴氯氨酸互变异构酶/酪氨酸酶相关蛋白 2 的 cDNA 的分子构建和功能分析”生物化学和生物物理学学报。

Imataka,H.: "Cell-specific transcriptional control of transcription factor BTEB expression" The Journal of Biological Chemistry. 269. 20668-20673 (1994)

Imataka,H.：“转录因子 BTEB 表达的细胞特异性转录控制”《生物化学杂志》。

Suzuki,H.: "Activation of the tyrosinase gene promoter by neurofibromin" Biochemical and Biophysical Research Communications. 205. 1984-1991 (1994)

Suzuki,H.：“神经纤维蛋白激活酪氨酸酶基因启动子”生物化学和生物物理研究通讯。

Yokoyama,K.: "Cloning of the human DOPAchrome Tautomerase/Tyrosinase-related protein 2 Gene and identification of two regulatory regions required for its pigment cell-specific expression" The Journal of Biological Chemistry. 269. 27080-27087 (1994)

Yokoyama,K.：“克隆人多巴色素互变异构酶/酪氨酸酶相关蛋白 2 基因并鉴定其色素细胞特异性表达所需的两个调节区域”《生物化学杂志》。