発癌物質の代謝活性化にかかわるPー450遺伝子群の誘導的発現機構

参与致癌物代谢激活的P-450基因的诱导表达机制

基本信息

批准号：
02262202
负责人：
藤井義明
金额：
$ 7.68万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ベンツピレンなどの多環性炭化水素化合物の発癌物質の代謝的活性化に関与しているPー450lA1遺伝子のメチルコラントレンなどによる誘導的発現には2種類の制御DNAエレメントが必要であることが明らかにされている。誘導的制御領域XREと構成的発現に関与している制御領域BTEである。この遺伝子の発現制御機構を明らかにするために先ずBTE配列による作用因子のクロ-ニングをSouthーwestern法によって行った。その結果2つのクロ-ンが得られた。ジデオキシ法によって2つのクロ-ンの塩基配列を決定し、これまでに塩基配列の決定されているタンパク質のアミノ酸配列のデ-タベ-スを検索したところ一つはヒトの転写因子Sp1と90%以上のホモロジ-を示すことからラットのSp1であると結論したが、他のクロ-ンは新しいDNA結合タンパク質であることがわかった。2つのタンパク質は共にC末端付近にDNA結合タンパク質の特微の一つであるC_2H_2タイプのジンクフィンが一構造を3回くり返すドメインを持っており、両タンパク質のこの部分の類似性は75%の高いホモロジ-を示していた。しかし、それ以外の部分の塩基配列には両者間で殆んど有意なホモロジ-を示さない。今後invitroの転写系などによって、この2つのタンパク因子がPー450lA1遺伝子の発現にどのように関与するのかを検討する予定である。芳香族アミンあるいは異環性芳香族アミンなどの発癌物質の代謝的活性化に強い活性を示すPー450lA2遺伝子の発現についてはHepG2細胞を用いた発現系を開発し、遺伝子上流約2.0kbにメチルコラントレンに応答する誘導的エンハンサ-の存在を明らかにした。この部分の構造は独立して誘導的エンハンサ-活性を示し、Pー450lA1などの異種の遺伝子のプロモ-タ-に対してもその活性を示したが、その塩基配列はXREの構造とは類似性を示さず、ゲルシフトアッセイの結果もXREとは異ったDNA結合因子と相互作用する可能性が示された。

已经揭示了两种类型的调节DNA元素是P-450LA1基因的诱导表达所必需的，这参与了甲基胆碱的多环烃化合物的代谢激活，例如苯并吡喃。它是XRE的可诱导调节区域和参与组成型表达的调节区域。为了阐明该基因的表达控制机理，首先是通过西南方法克隆BTE序列的。结果是两个克隆。使用Dideoxy方法确定了两个克隆的碱基序列，并搜索了迄今已确定基础序列的蛋白质氨基酸序列数据库。一个是大鼠SP1，因为它显示出同源的人转录因子SP1和90％或更高，但其他克隆被发现是新的DNA结合蛋白。两种蛋白质都有一个结构域，其中C_2H_2型锌鳍（一种独特的DNA结合蛋白之一）具有三倍重复的结构，并且这两种蛋白的相似性均显示出75％的高质化同源物。但是，其他部分的核苷酸序列之间几乎没有明显的同源性。将来，我们将使用体外转录系统研究这两个蛋白质因子如何参与P-450LA1基因的表达。为了表达P-450LA2基因，该基因在癌细胞的代谢激活中表现出很强的活性，例如芳香胺或杂环芳香胺，我们使用HEPG2细胞开发了一种表达系统，揭示了诱导型增强剂的存在，该增强剂对大约2.0 Kb the Genee的甲基胆碱响应于大约2.0 KB上的甲基胆碱。该部分的结构独立显示了诱导型增强子活性，并且还显示了针对异源基因（例如P-450LA1）的启动子的活性，但其基本序列并未显示出与XRE结构相似的相似性，并且凝胶移位测定也表明了它可以与与XRE不同的DNA结合因子相互作用的可能性。