Mechanism of intestinal induction of P-glycoprotein

P-糖蛋白的肠道诱导机制

• 批准号: 20590139
• 负责人: KOBAYASHI Kaoru
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20590139/
• 关键词: P-糖タンパク質; 誘導; 転写調節; 核内レセプター; トランスポーター

Induction of intestinal P-glycoprotein (gene name, MDR1) by rifampicin (RIF) is mediated by transcriptional activation of MDR1 gene by pregnane X receptor (PXR). In this study, we found that endogenous MDR1 mRNA was highly induced by RIF in colon carcinoma cell line (LS180) but not in hepatocarcinoma cell line (HepG2), although PXR is expressed in both cell lines. In addition, we identified cis- and trans-regulatory factors responsible for the intestine-specific induction of MDR1 gene by using these cell lines. Reporter activities of a distal regulatory cluster (-7970/-7011) were markedly increased by RIF in only LS180 cells. The reporter activities in LS180 cells were decreased to the level observed in HepG2 cells by deletion or mutation of the DR4 motifs in the distal regulatory cluster. Moreover, we cloned epithelial-specific ets factor (ESE-3) that was highly expressed in LS180 cells but not in HepG2 cells. Exogenous expression of ESE-3 into HepG2 cells resulted in the transcriptional activation of MDR1 gene by RIF. The reporter activities enhanced by ESE-3 were completely decreased by mutation of the DR4 motifs. A knock-down of ESE-3 by siRNA significantly attenuated the induction of endogenous MDR1 mRNA by RIF in LS180 cells. These results suggest that ESE-3 is a novel trans-regulatory factor responsible for the intestinal induction of MDR1 gene by RIF via the DR4 motifs of MDR1 gene. Moreover, there was a significant correlation between the induction of mRNA and reporter activity for MDR1 by 21 different compounds. Therefore, the induction of mRNA and reporter activity for MDR1 by test compounds in LS180 cells will be possible to predict an intestinal induction of P-glycoprotein.

利福平 (RIF) 诱导肠道 P-糖蛋白（基因名称，MDR1）是通过孕烷 X 受体 (PXR) 转录激活 MDR1 基因介导的。在这项研究中，我们发现内源性 MDR1 mRNA 在结肠癌细胞系 (LS180) 中被 RIF 高度诱导，但在肝癌细胞系 (HepG2) 中则不然，尽管 PXR 在这两种细胞系中都有表达。此外，我们通过使用这些细胞系鉴定了负责肠道特异性诱导 MDR1 基因的顺式和反式调节因子。仅在 LS180 细胞中，RIF 显着增加了远端调控簇 (-7970/-7011) 的报告基因活性。通过远端调控簇中 DR4 基序的缺失或突变，LS180 细胞中的报告基因活性降低至 HepG2 细胞中观察到的水平。此外，我们克隆了上皮特异性 ets 因子 (ESE-3)，该因子在 LS180 细胞中高表达，但在 HepG2 细胞中不表达。 ESE-3 外源表达到 HepG2 细胞中导致 RIF 转录激活 MDR1 基因。 ESE-3 增强的报告基因活性因 DR4 基序的突变而完全降低。在 LS180 细胞中，通过 siRNA 敲除 ESE-3，可显着减弱 RIF 对内源性 MDR1 mRNA 的诱导。这些结果表明，ESE-3是一种新型反式调节因子，负责RIF通过MDR1基因的DR4基序对MDR1基因进行肠道诱导。此外，21 种不同化合物对 mRNA 的诱导与 MDR1 报告基因活性之间存在显着相关性。因此，LS180细胞中测试化合物对MDR1的mRNA和报告活性的诱导将有可能预测P-糖蛋白的肠道诱导。

项目成果

A novel mechanism of intestinal induction of MDR1 gene by rifampicin

利福平肠道诱导MDR1基因的新机制

• 发表时间: 2010
• 作者: 小林カオル;6名
• 通讯作者: 6名

ヒト腸管に発現するMDRl遺伝子のリファンピシンによる転写活性化におけるproximalプロモーターの重要性

近端启动子在利福平在人肠道中表达的MDR1基因转录激活中的重要性

• 发表时间: 2008
• 作者: 清水晶子;亀山直哉;小林カオル;千葉寛
• 通讯作者: 千葉寛

MDRIおよびCYP3A4遺伝子の誘導に関するmRNA発現量とレポーター活性の相関

MDRI 和 CYP3A4 基因诱导的 mRNA 表达水平与报告活性之间的相关性

• 发表时间: 2009
• 作者: 清水晶子;亀山直哉;小林カオル;千葉寛
• 通讯作者: 千葉寛

MDR1遺伝子の小腸特異的誘導に関する新規メカニズム

MDR1基因小肠特异性诱导的新机制

• 发表时间: 2010
• 作者: 小林カオル;亀山直哉;清水晶子;山崎由貴;遠藤美佳;降幡知巳;千葉寛
• 通讯作者: 千葉寛

PXRを介したヒトMDR1の腸管特異的誘導に関する研究

PXR肠道特异性诱导人MDR1的研究

• 发表时间: 2009
• 作者: 亀山直哉;清水晶子;山崎由貴;小林カオル;千葉寛
• 通讯作者: 千葉寛