転写因子NRF2を介したミトコンドリア電子伝達系遺伝子の発現制御機構の解明

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哺乳類転写因子NRF-2は、ミトコンドリアでのATP産生に関わる遺伝子の転写を制御することが知られる。本研究では、NRF-2の転写補因子を同定することを目的とし、NRF-2に複数のタグを付けたconstructをヒト培養細胞にて発現し、affinity精製によってNRF-2を含む転写複合体を精製することを目指したが、NRF-2に有意に結合する核内蛋白質は同定することができなかった。しかし、NRF-2の転写促進活性を担うβサブユニットとγサブユニット(両者は同一遺伝子座にコードされている)で、核内に局在する効率が異なることを見出し、それによりβ/γで転写促進活性に差が生じることを明らかにした。さらに、高効率の核局在にはβサブユニットにuniqueなC末leucine zippermotifが必要であることを示した。これまでの研究から、C末leucine zipperはβサブユニットのdimer化と転写促進の両方に必要であること、両者は機能的に同一であることが示唆されていたが、本研究では、GAL4 DNA binding domain融合NRF-2βの転写促進活性を調べる実験から、C末leucine zipperは、dimer化した後の転写促進には必要ではなく、NRF-2αβ複合体がheterodimerの状態で、つまりNRF-2βがdimerを形成していない状態でpromoterに結合しているときにのみ転写促進に寄与することを明らかにした(投稿準備中)。本研究により、NRF-2βのC末leucine zipperの核局在と転写促進の両側面での役割が明らかにされた。