アレルギー関連遺伝子発現制御機構に関する構造生物学的、遺伝生化学的研究

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現代社会において多くの人を悩ませているアレルギー疾患治療には、IgE受容体を介したマスト細胞活性化キナーゼカスケードによる細胞の脱顆粒や遺伝子発現に至る経路を遮断することが有効であると考えられている。本研究ではこのIgE受容体の遺伝子発見機構に着目し、その複数の転写制御因子による制御機構を構造生物学的、遺伝生化学的に明らかにすることを目的としている。これまでにIgE受容体αサブユニット遺伝子は、2つのプロモーター領域を持ち、GATA-1やPU.1をはじめとする様々な転写因子が結合することで正と負の制御を受けることが知られている。そこで、これらの転写因子とIgE受容体αサブユニットのプロモーターDNAとの複合体の結晶構造を決定することで転写調節機構を明らかにすることを目指している。本年度は、ヒト由来のGATA-1やPU.1、さらにこれらと相互作用し、IgE受容体αサブユニットの遺伝子発現制御に関わると予想されるIRF8の組換えタンパク質の取得を目指して実験を行った。大腸菌を宿主として様々な条件でそれぞれのタンパク質の異種発現を試みた所、pColdベクターを用いた系で可溶性の発見が確認された。今後精製条件を検討し、結晶化条件の探索を試みる。また、IgE受容体αサブユニット遺伝子のプロモーター上のGATA-1結合部位には一塩基多型(SNP)が存在しており、GATA-1が持つ2つのZn-fingerドメインがSNPによって生じる2か所の結合部位に強固に結合し、αサブユニットの発現を調節していることが示唆されている。この仕組みを構造生物学的に明らかにするため、GATA-1のZn-fingerドメインの異種発現系を構築し、すでに発現の確認ができている。今後、合成DNAを用いてZn-fingerドメインとの結合の強さをITC(isothermal calorimeter)を用いて評価することや、DNAとの複合体の結晶構造解析を進めていき、SNPによるIgE受容体αサブユニット遺伝子発現機構を明らかにする予定である。