極めて稀な構造をしたヒト筋型CPTI遺伝子の転写調節機構の解明

阐明具有极其罕见结构的人类肌肉型CPTI基因的转录调控机制

基本信息

批准号：
11771437
负责人：
山崎尚志
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11771437/
关键词：
カルチニン CPTI ミトコンドリア脂肪酸β酸化遺伝子構造カルニチン

项目摘要

カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼI(CPT I)はミトコンドリアにおける長鎖脂肪酸の分解に必須のタンパク質で、中でも心臓や筋肉、褐色脂肪細胞など脂肪酸代謝の盛んな組織において特異的に発現している筋型CPT Iの働きはこれらの組織での脂肪酸分解の最初の調節段階となっている.従って筋型CPT Iの遺伝子構造の解析は、生体の脂肪酸代謝機構の詳細さらにはその異常症の治療法の開発にも繋がると考えられる.これまでに我々はヒト筋型CPT I遺伝子のすぐ上流にコリン/エタノールアミンキナーゼ(CK/EK)をコードする遺伝子が同じ方向で存在することを明らかとし、さらに、上流に存在するCK/EKと筋型CPT Iの両方の遺伝子領域を含んだmRNAが存在すること、すなわち2つの遺伝子領域を含んだmRNAが存在するという、極めて稀な事象を見いだした.本研究ではこのmRNAの構造解析を行った.特異的なRT-PCRにより本mRNAは筋型CPT IのmRNA領域を全て含んでいることが示された.またラットおよびマウスにおける解析結果も併せた結果、このmRNAは(1)両遺伝子の間は非常に狭いため、CK/EK遺伝子のプロモーターに結合したRNAポリメラーゼはCK/EK領域の転写、さらにそのまま筋型CPT I領域の転写も行い、両遺伝子領域が含まれている一次転写産物が合成される.(2)CK/EKのmRNAへのポリ(A)鎖付加の前に、スプライシングによりCK/EKと筋型CPT Iの遺伝子領域が結合する.という過程を経て産生されると推察された.この推察が正しい場合、我々が見いだした両方の遺伝子領域を含んだmRNAはCK/EKと筋型CPT Iを合成するための全ての情報を含んでいると考えられる.今後、このmRNAの生理的な役割を解明していきたい.

肉碱棕榈酰转移酶 I (CPT I) 是线粒体中长链脂肪酸分解所必需的蛋白质，尤其是肌肉型 CPT I，在脂肪酸代谢活跃的组织中特异性表达，如心脏、肌肉等。，而棕色脂肪细胞的作用是这些组织中脂肪酸分解的第一个调节步骤。因此，肌肉型 CPT。对 CPT I 基因结构的分析被认为有助于了解生物体中脂肪酸代谢机制的细节，并有助于开发其异常的治疗方法。据揭示，编码胺激酶 (CK/EK) 的基因。存在于同一方向，并且发现位于上游的CK/EK和肌肉型CPT存在于同一方向。我们发现了含有I两个基因区域的mRNA的存在，这是极其罕见的事件，在本研究中，我们通过RT-PCR分析了该mRNA的结构，该mRNA被检测为肌肉型CPT。结果表明，该mRNA包含了CK/EK基因的整个mRNA区域。另外，在大鼠和小鼠中的分析结果表明：（1）该mRNA位于CK/EK基因的启动子区，因为之间的间隔两个基因很窄；结合的RNA聚合酶转录CK/EK区域，直接诱导肌肉型CPT。 I区也被转录，并合成包含两个基因区的初级转录物。(2)在将poly(A)链添加到CK/EK mRNA之前，进行剪接以连接CK/EK和肌肉组织。 CPT I 型基因区域是通过它们连接在一起的过程产生的。如果这个假设是正确的，那么我们发现的包含这两个基因区域的 mRNA 就是 CK/EK 和肌肉 CPT。人们认为它包含了合成I的所有信息。将来，我们希望阐明该mRNA的生理作用。