ジーンノックアウト法を用いた高等真核生物GCN5ファミリーの機能解析

利用基因敲除法分析高等真核生物GCN5家族的功能

• 批准号: 13780561
• 负责人: 菊池 秀彦
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: 宮崎医科大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780561/
• 关键词: DT40; GCN5; P; CAF; 細胞周期; ジーンノックアウト; ヒストンアセチルトランスフェラーゼ

本研究課題は、ヒストンアセチルトランスフェラーゼの一種GCN5ファミリー(GCN5,P/CAF)の生理機能をDT40を用いたジーンノックアウト法によって解析することを目的とする。GCN5ホモ欠損変異株は細胞増殖能の顕著な低下を示し、それはG1→Sの移行阻害が主たる原因であることが明らかとなった。この事実から、GCN5が細胞周期、特にG1→S移行に関わる遺伝子の発現制御を担っている可能性が強く示唆された。そこで、これまでにニワトリにおいて単離されている細胞周期制御関連遺伝子の発現変化をGCN5ホモ欠損変異株において調べた。その結果、GCN5ホモ欠損変異株では細胞周期制御に関わる遺伝子、c-myc,サイクリンD2およびサイクリンG1の発現が増加し、PCNA、サイクリンD3、E2F4およびp107の発現が減少していることが示された。また、アポトーシス抑制遺伝子であるbcl-2(増加)とbcl-xL(減少)にも顕著な発現の変化が認められた。これらの知見から、これらの遺伝子の発現を直接的もしくは間接的にコントロールすることで、GCN5が細胞周期および細胞死の制御において重要な働きを担っていることが示唆された。さらに、GCN5ファミリーのもう一つの遺伝子であるP/CAFの発現が顕著に増加していることが明らかとなったが、これは欠損したGCN5の機能の一部を相補する役割を果たしているものと推察される。また、抗アセチル化ヒストン抗体を用いたイムノブロット解析の結果、ヒストンH3やH4のアセチル化パターンにも大きな変化が認められるなど、興味深い知見が数多く得られた。このGCN5ホモ欠損変異株をさらに詳細に解析することにより、未だ不明な点の多いGCN5の生理機能の解明が一層進展するものと期待できる(投稿準備中)。

本研究项目的目的是通过使用DT40的基因敲除方法来分析组蛋白乙酰转移酶GCN5家族（GCN5，P/CAF）的生理功能。 GCN5纯合缺失突变体显示细胞增殖能力明显下降，这主要是由于G1→S转变受到抑制所致。这一事实强烈表明 GCN5 可能负责调节细胞周期相关基因的表达，特别是 G1→S 转变。因此，我们研究了在 GCN5 纯合缺失突变体鸡中分离出的细胞周期控制相关基因的表达变化。结果显示，GCN5纯合缺失突变体中参与细胞周期控制的基因c-myc、cyclin D2和cyclin G1的表达增加，而PCNA、cyclin D3、E2F4和p107的表达减少。塔。此外，还观察到凋亡抑制基因bcl-2（增加）和bcl-xL（减少）表达的显着变化。这些发现表明GCN5通过直接或间接控制这些基因的表达在调节细胞周期和细胞死亡中发挥重要作用。此外，还发现GCN5家族中的另一个基因P/CAF的表达显着增加，推测这可能起到补充缺陷GCN5的部分功能的作用。此外，使用抗乙酰化组蛋白抗体进行免疫印迹分析，获得了许多有趣的发现，包括组蛋白 H3 和 H4 乙酰化模式的巨大变化。通过更详细地分析这个GCN5纯合缺失突变体，预计在阐明GCN5的生理功能方面将取得进一步的进展，目前尚有许多未知点（准备提交）。