無機リン酸によるナトリウム/リン酸共輸送担体遺伝子発現調節機構の解明

阐明无机磷酸盐对钠/磷酸盐共转运载体基因表达的调控机制

• 批准号: 07770105
• 负责人: 竹谷 豊
• 金额: $ 0.64万
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07770105/
• 关键词: 無機リン酸; 輸送担体; 腎臓; ビタミンD; 遺伝子発現調節

生体における無機リン酸恒常性維持は、腎臓におけるヒトNa^+/リン酸共輸送担体による再吸収活性を調節することで行われている。特に細胞外無機リン酸レベルの変化による本輸送活性の調節は、重要である。本研究では、ヒト腎臓に発現する2つのNa^+/リン酸共輸送担体(NaPi-3およびNPT-1)のゲノム遺伝子をクローニングし、その5′-転写調節領域の塩基配列の決定およびこれらの遺伝子発現調節の分子機構について検討を行った。ヒトゲノムDNAライブラリーをスクリーニングした結果、両遺伝子の5′-転写調節領域を含むクローンを得ることができ、それぞれについて塩基配列を決定した。NaPi-3遺伝子の転写開始点より上流領域には、典型的なTATA-box、cAMP応答配列やAP-1結合配列の他、3ヶ所のダイレクトリピート様構造(DR-like)を見出した。一方、NPT-1遺伝子の5′-上流領域には、2ヶ所のCCAAT-boxやオクタマ-配列(ATTTGCAT)が見いだされたが、典型的なTATA-boxは見られなかった。次に、ルシフェラーゼアッセイ法を用いて両遺伝子の転写活性に重要な因子を検討したところ、ビタミンDが、2つのNa^+/リン酸共輸送担体(NaPi-3およびNPT-1)の発現に重要な役割を果たしているものと考えられた。さらに、NaPi-3遺伝子の5′-転写調節領域には、酵母のリン応答配列(CACGTG)が存在することを見出した。そこでこの配列を含む合成DNAを作成し、普通食および低リン食で飼育したラットの核抽出液を用いてゲルシフトアッセイを行ったところ、低リン食による血中リンレベルの低下に伴い増加するバンドを検出した。この結合因子は、リン応答性の転写調節因子であると考えられ、また、酵母と同様の配列を認識したことから、おそらく真核生物間で保存されているリン応答因子である可能性が考えられた。

通过调节肾脏中人Na^+/磷酸盐共转运载体的重吸收活性来维持体内无机磷酸盐稳态。特别是，通过改变细胞外无机磷酸盐水平来调节这种转运活性非常重要。在本研究中，我们克隆了在人肾中表达的两种Na^+/磷酸盐协同转运蛋白（NaPi-3和NPT-1）的基因组基因，确定了它们5'-转录调控区的核苷酸序列，并研究了其分子机制。调控基因表达的机制。通过筛选人类基因组DNA文库，我们获得了含有两个基因5'-转录调控区的克隆，并确定了各自的核苷酸序列。除了典型的TATA-box、cAMP响应元件和AP-1结合序列外，我们在NaPi-3基因转录起始位点上游区域发现了三个直接重复样结构（DR-like）。另一方面，在NPT-1基因的5'上游区域发现了两个CCAAT-box和一个八聚体序列（ATTTGCAT），但没有发现典型的TATA-box。接下来，我们使用荧光素酶测定来检查对这两个基因的转录活性重要的因素，人们认为它发挥了重要作用。此外，我们发现酵母磷响应元件（CACGTG）存在于NaPi-3基因的5'转录调控区。因此，当我们创建包含该序列的合成DNA并使用正常饮食和低磷饮食喂养的大鼠的核提取物进行凝胶转移测定时，我们发现随着低磷饮食导致血磷水平降低，条带增加饮食被检测到。该结合因子被认为是磷响应性转录调节因子，并且由于其识别与酵母中类似的序列，因此认为它可能是真核生物中保守的磷响应性因子。

项目成果

Y.Taketani: "Structure of the human renal phosphate transporter (NaPi-3) gene" Journal of Bone and Mineral Research. 10. S155 (1995)

Y.Taketani：“人肾磷酸转运蛋白（NaPi-3）基因的结构”《骨与矿物质研究杂志》。