肝臓へ生体導入した外来遺伝子発現の栄養制御

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(1)本研究においては外来遺伝子をこれまで生体導入が困難とされてきた肝臓へ導入し、その発現を栄養状態によって制御できるかどうかを明らかにすることを目的とし、本年度(最終年度)では以下のように実験を行った。(2)栄養条件によって大きく発現を左右すると予想されるホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PEPCK)遺伝子プロモーター下流にウミシイタケルシフェラーゼ遺伝子をつないだ発現ベクターを肝臓及び筋肉に導入し、絶食あるいは摂食条件で両方の組織での遺伝子発現に差がでるかどうかを調査した。その結果、予想通り肝臓への外来遺伝子発現は内因性PEPCKプロモーターによる転写制御と同様に、肝臓では摂食時に低下し絶食時には上昇した。一方、筋肉ではそのような栄養による発現制御はみられなかった。(3)たとえ摂食時にあっても絶食状態と同様な効果をもつと推定される、cAMPを投与した摂食マウス肝臓へ同様な手順で外来遺伝子を導入したところ、予想どおりcAMP投与によってPEPCKプロモーターをもつ外来遺伝子発現の促進が認められた。(4)以上より、肝臓へ生体導入した外来遺伝子の発現は栄養状態という生理的な条件の変化によって制御できることが示され、今後の家畜・家禽を含めた栄養学研究や疾患モデル動物を用いた遺伝子治療研究などへの途が開拓されたものと結論した。しかしながら、本実験で採用した肝臓への生体遺伝子導入法では依然として導入効率が低く、かつ発現が一過性であるため、これらの問題点の改良が今後の課題として残された。