異物代謝酵素CYP2D3発現の個体差を引き起こす新規調節機構の解明

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これまでの研究で、ラットの系統間及び個体間でCYP2D3に遺伝的多型が存在することを明らかにしてきた。さらにCYP2D3と同じCYP2Dサブファミリーの一員である、CYP2D2もラットでは同様に非常に多くの医薬品の代謝を行う重要なシトクロムP450であることが報告されている。ラット系統によってCYP2D2は発現量に違いがあることが知られているが、その発現調節機構に関する詳細な報告はいまだされていない。そこで、今年度もCYP2D2の発現調節機構および低発現系統におけるその低発現機序について明らかにするため、以下の解析を行った。昨年度の研究で、CYP2D2mRNA低発現系統であるDAラットのCYP2D2遺伝子の5'上流において見出した一塩基置換によって、核蛋白質とDNAとの結合親和性が低下する事により、CYP2D2mRNA発現量が低下する事を明らかにした。そこで本年度は、CYP2D2遺伝子の転写に関与し、遺伝子変異により転写調節領域との結合が低下する転写因子の同定を試みた。まず、in silico解析により、転写調節領域に結合する転写因子を予測し、ゲルシフトアッセイを用いて解析したが、予測された転写因子はいずれも結合には関与していなかった。そこで、DNAプローブと磁気ビーズを利用したプルダウンアッセイから、転写調節領域に特異的に結合する核蛋白質を精製した。さらに、質量分析装置を用いて、この核蛋白質の同定を試みた。その結果、転写装置の足場蛋白として働く多機能な核蛋白質である、ヘテロ核内リボ核蛋白質K(hnRNP K)が、転写調節領域に結合する事を明らかにした。よって、これまでの研究成果から、DAラットにおけるCYP2D2mRNAの低発現は、CYP2D2遺伝子の転写調節領域内の一塩基置換により、hnRNP K蛋白質のDNA結合が低下する事が原因である事を初めて明らかにした。