2つの隣接した遺伝子にまたがるメッセージの発見:その形成の分子機構と生理的意義

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申請者らは、褐色脂肪組織のエネルギー代謝に密接に関連したタンパク質の探索研究を進める過程において、この組織には多量に発現しているが白色脂肪組織にはほとんど発現していない新規のタンパク質(後に筋型カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ、M-CPTIと名付けた)を発見することに成功した。ヒトの筋型CPTIをコードする遺伝子をクローニングし、その構造解析を行ったところ、驚いたことにその遺伝子のすぐ上流(およそ300bps上流)に、全く別の遺伝子(コリンエタノールアミンキナーゼ様遺伝子)が同じstrand上に位置していることが判明した。更に興味深いことに、ヒトの筋組織や心臓では、筋型CPTIの遺伝子とコリンエタノールアミンキナーゼ様遺伝子の両者にまたがるメッセージが発現していることを明らかにすることに成功した。なぜ、このようなメッセージが存在し得るのか、またその生理的意義はどのようなものであるのかを理解することは、高等動物の進化に伴う遺伝子形成機構を理解する上で非常に重要である。そこで本研究ではまず、他の動物種での筋型CPTI遺伝子とコリンエタノールアミンキナーゼ様遺伝子がどのような関係にあるのかという点に焦点をあてた研究を行った。その結果、マウスとラットにおいても、ヒトの場合と同様、筋型CPTI遺伝子のすぐ上流にはコリンエタノールアミンキナーゼ様遺伝子が存在し、両者にまたがるメッセージが存在することを明らかにすることができた。