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Insulin-liKe growth factor-1 유전자의 조직 특이적 발현에 대한 조절기전

Regulatory Mechanism in Tissue-specific Expression of Insulin-liKe Growth Factor-1 Gene

한국생물공학회지 2003년 18권 4호 p.329 ~ 334
안미라 ( Ahn Mi-Ra ) - 전남대학교 수의과대학 수의학과 및 생물공학연구소

Abstract

Insulin-like growth factor-I (IGF-I) 유전자의 발현은 사람 및 쥐에서 두 개의 promoters (P1과 P2)로부터의 전사와 alternative RNA splicing 및 differential RNA polyadenylation과 같은 복잡한 기전들에 의하여 조절되는데 조직에 따라 성장호르몬을 포함한 여러 요소들이 관여하는 것으로 알려져 있다. 또한 사람의 IGF-I 유전자 exon 1의 upstream에 존재하는 P1에 hepatocyte nuclear factor l와 CAAT/enhancer-binding protein (C/EBP) isoform 들이 결합하여 조직 및 발달단계 특이한 발현에 중요한 역할을 할 것으로 제안되었지만, exon 1의 downstream sequence가 IGF-I 유전자의 조직 특이적 발현을 조절하는 지에 대하여는 연구되어 있지 않다. 연령이 다른 쥐의 간 및 뇌 조직에서 total RNA를 분리하고 solution hybridization/RNase protection 방법으로 분석하여 IGF-I 유전자의 발현이 태어난 후 간 조직에서는 점차적으로 증가하였지만 뇌조직에서는 감소하여 발달단계에 따라 조직 특이하게 발현되는 것을 확인하였다. IGF-I exon 1의 주요한 전사 개시점으로부터 아래쪽에 존재하는 C/EBP 결합부위를 포함하고 있는 cis-acting element에 해당하는 oligonucleotide들과 간 및 뇌조직에서 분리한 핵단백질들을 이용하여 DNA-결합 활성을 가진 분자량이 다른 C/EBP나 C/EBP 단백질들을 확인하였으며 southwestern 및 western immnoblotting 분석을 하여 간 조직의 핵 추출물에서는 42EBP/, 와 p38EBP/, p35EBP/, p38EBP/, 그리고 p35EBP/가 IGF-I exon 1 oligonucleotide와 복합체를 형성하고 뇌 조직에서는 p42EBP과 p38EBP가 복합체 형성에 관여하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 FRE-C/EBP isoform 복합체 형성이 IGF-I 유전자 발현의 조직 특이적 조절에 중요한 역할을 할 것으로 제안한다.할을 할 것으로 제안한다.

The present study was aimed at investigating the regulatory mechanism in tissue-specific expression of insulin-like growth factor-I (IGF-I) gene. The expression of IGF-I gene was determined by a solution hybridization/RNase protection assay using total RNA prepared from rat liver or brain of various ages. The levels of IGF-I transcripts were increased in liver gradually after birth, but decreased in brain. By using an oligonucleotide (FRE) corresponding to the C/EBP binding site of the rat IGF-I exon 1, multiple forms of C/EBP and C/EBP proteins, which have DNA-binding activity, were detected in the rat liver or brain. Western immunoblot and southwestern analyses show that p42C/EBP/, p38C/EBP/, p35C/EBP/, p38C/EBP/, and p35C/EBP form specific complexes with the IGF-I exon 1 oligonucleotide in liver nuclear extract and that p42C/EBP/ and p38C/EBP/ form complexes in brain. These data suggest that the formation of FRE-C/EBP isoform complexes may play important roles in the tissue-specific regulation of IGF-I gene expression.

키워드

Insulin-like growth factor-1;tissue-specific expression;C/EBPα;C/EBPβ
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