赤血球酵素異常症モデルマウスを用いた遺伝子治療の基礎的研究

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ヒトピルビン酸キナーゼ(PK)遺伝子発現を規定するエレメントを明らかにする目的で二種類のヒトPKミニ遺伝子を構築し、トランスジェニックマウスを作製した。ヒトPK遺伝子発現はマウス骨髄・網赤血球・肝臓・大腿筋RNAを用いて、ヒトR/L型PKmRNAをRT-PCR法により特異的に増幅することで確認した。ヒトL・R型PK全翻訳領域およびイントロン1・2・11に近位のプロモーター配列を結合したコンストラクト1では、マウス各組織にヒトPK遺伝子の発現は認められなかった。一方上記のコンストラクト1に、R型PK転写開始部位より約4kb上流のDNaseI高感受性領域(HSS)を加えたコンストラクト2を用いて得られた系統(PK-20)には、骨髄・網赤血球にヒトR型、肝にL型PKmRNAを検出できた。本来R/L型PK遺伝子発現の無い筋肉ではPKmRNAは検出されなかった。マウス骨髄・網赤血球中のヒトR型RNAは正常のプロセッシングを受け、翻訳領域の塩基配列にも異常が無いことを確認出来たが、PK-20の赤血球・胎児肝にはヒトR型PK活性は検出できなかった。今回の結果により、ヒトPK遺伝子発現の細胞特異性はコンストラクト2に含まれるエレメント、すなわちプロモーターとHSSで規定されるが、導入されたトランス遺伝子の発現量は低く、PK遺伝子の赤血球系細胞における発現レベルを調節する別のエレメントが存在することが示唆された。