cis-Acting配列は,大動脈収縮による左心室高縮期におけるβ-ミオシン重鎖遺伝子発現の誘導を媒介する

科学分野:

• 心血管生物学 心血管生物学
• 分子心臓病学 分子心臓病学
• 遺伝子規制 遺伝子規制

背景:

• 心臓高縮症は,体内で重要な遺伝子発現の変化を伴う.
• 成人動物の血液動力学的な過負荷のような高濃縮刺激による遺伝子調節のメカニズムは十分に理解されていません.

研究 の 目的:

• ベータ-ミオシン重鎖 (ベータ-MHC) 遺伝子プロモーターにおけるシス作用の要素を特定し,これは生体内における血液動力学的過負荷への反応として転写変化を媒介する.
• 大動脈収縮に対する反応における特定のプロモーター要素の役割を明らかにする.

主な方法:

• ラットベータ-MHCプロモーターによって誘発されるレポーター遺伝子コンストラクタの直接注射を,大人のラットの左心室にします.
• 血液動力学的な過負荷を誘導する大動脈収縮.
• ベータ-MHCプロモーター内のM-CATおよびGATA要素のサイト指向型変異.
• レポーター遺伝子発現と内生β-MHC mRNAレベルの分析.
• GATA-4を用いたインビトロ結合測定法

主要な成果:

• 大動脈収縮は,ベータ-MHCプロモーターの3.0倍である3542 bpによって誘発されたレポーター遺伝子発現を増加させ,内生的なベータ-MHC mRNAの増加を反映した.
• ベータ-MHCプロモーターの107-bp配列 (-303/-197) は,大動脈収縮によって誘導性を授与しました.
• M-CAT要素の変異は基礎転写に影響を及ぼしたが,大動脈収縮への反応には影響しなかった.
• GATA要素の変異は,大動脈収縮に対する応答を著しく弱め,基礎転写に影響を与えなかった.
• GATAエレメントはGATA-4と相互作用し,収縮した心臓から核抽出物への結合を競った.

結論:

• 心筋縮中のβ-ミオシン重鎖 (β-MHC) 遺伝子の転写調節には,基礎状態と刺激状態の異なるメカニズムが含まれています.
• ベータ-MHCプロモーターの -303/-197領域内の特定のGATA要素は,大動脈収縮 (血液動力学的過負荷) によって誘発される転写活性化に不可欠です.