リン代謝を調節する分子ネットワークの解明

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本研究では、我々独自のNaPi-IIa活性評価システムを用いてFGF-23作用に関わる分子の同定および活性化機構およびリン代謝を調節する分子ネットワークの解明を試みた。NaPi-IIa遺伝子の転写調節領域におけるFGF-23応答領域を同定するため、最もリン代謝研究に活用されており、またFGF-23応答性を示すとされているフクロネズミ由来腎近位尿細管細胞株(OK-P細胞)にFGF-23と結合するFGF受容体およびKlotho発現ベクター、そしてNaPi-IIa遺伝子転写調節領域を有するルシフェラーゼリポーターベクターを導入し、精製FGF-23刺激薬、転写活性を測定した。その結果、上流約-800bpの領域(FGF-23応答領域;FGF23RE)にはAP-1結合エレメントおよびE-boxが存在していた。そこで、32Pで標識したFGF23REを含むDNA断片およびOK細胞からの核抽出液を用いてゲルシフトアッセイを行った結果、FGF-23刺激によりFGF23REへのタンパク結合産物の増加が確認された。また、同様に、食餌性リン(0.02%,0.6%,1.2%)投与により血清FGF-23値を変動させたマウスの腎臓より核タンパク質を用いた結果、FGF23REへのタンパク結合量はFGF-23値と相関する結果を得た。さらに、プロテオーム解析によりFGF23REに結合する分子FGF23結合タンパク質(FGF23BP)を同定し、その生化学的解析を行なった結果、FGF23刺激下においてERKによるリン酸化を受けることによりNapi-Iia遺伝子プロモーターに作用し転写を抑制することが明らかになった。さらに、その転写抑制に関わる複合体因子について検討することで、NaPi-Iia遺伝子の転写調節機構が明らかになると考えている。