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<font size="+1">[http://researchmap.jp/satoshikida 喜田 聡]、[http://researchmap.jp/serita/?lang=japanese 芹田龍郎]</font><br> | <font size="+1">[http://researchmap.jp/satoshikida 喜田 聡]、[http://researchmap.jp/serita/?lang=japanese 芹田龍郎]</font><br> | ||
''東京農業大学 応用生物科学部バイオサイエンス学科''<br> | ''東京農業大学 応用生物科学部バイオサイエンス学科''<br> | ||
DOI [[XXXX]]/XXXX 原稿受付日：2013年12月9日 原稿完成日：2013年月日<br> | |||
担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林 康紀]（独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター）<br> | 担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林 康紀]（独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター）<br> | ||
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[[真核生物]]において、狭義では、転写基本因子群とRNAポリメラーゼが結合するDNA領域をプロモーターと呼ぶ<ref name=ref1>'''Jocelyn E Krebs, Elliott S Goldstein, Stephen T Kilpatrick'''<br>Genes XI, 11 edition<br>''Jones & Bartlett Learning, Burlington, 2013''<br></ref>。 | [[真核生物]]において、狭義では、転写基本因子群とRNAポリメラーゼが結合するDNA領域をプロモーターと呼ぶ<ref name=ref1>'''Jocelyn E Krebs, Elliott S Goldstein, Stephen T Kilpatrick'''<br>Genes XI, 11 edition<br>''Jones & Bartlett Learning, Burlington, 2013''<br></ref>。 | ||
一方、広義では、この領域を[[コアプロモーター]]と呼び、[[転写調節因子]]群が結合する[[調節エレメント]] | 一方、広義では、この領域を[[コアプロモーター]]と呼び、[[転写調節因子]]群が結合する[[調節エレメント]]も含めてプロモーターと呼ぶことも多い。 | ||
真核生物の場合、[[RNA合成酵素]]である[[RNAポリメラーゼ]]は[[PolI]]、[[PolII]]、[[PolII]]の３種類存在し、３つのクラスのプロモーターが存在している。PolIが働くクラスIのプロモーターからは[[rRNA]]、PolIIが働くクラスIIのプロモーターからは[[mRNA]]、PolIIIが働くクラスIIIのプロモーターからは[[tRNA]]を中心とする[[低分子RNA]]が転写される<ref name=ref1 />。特に、mRNAの転写制御を担うクラスIIのプロモーターに関しては、各遺伝子がそれぞれ異なる転写制御を受けるため、多様な転写調節機構が存在している。コアプロモーターの上流あるいは下流には様々な転写調節因子が結合して正負の転写制御が行われる調節エレメントが存在している。 | |||
== コアプロモーター == | == コアプロモーター == | ||
転写基本因子とRNAポリメラーゼが結合して転写開始複合体が形成される、転写開始に必要最小限のDNA領域であり、転写開始点の前後の数十base pair (bp)程度の大きさである<ref name=ref1 /> | 転写基本因子とRNAポリメラーゼが結合して転写開始複合体が形成される、転写開始に必要最小限のDNA領域であり、転写開始点の前後の数十base pair (bp)程度の大きさである<ref name=ref1 />。クラスIIのプロモーターには、転写開始点を含む[[イニシエーター]]、また、転写開始点上流に[[TATAボックス]]やTFIIB認識領域などが存在する<ref name=ref1 />。 | ||
=== 転写基本因子 === | === 転写基本因子 === | ||
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===TATAボックスとTATAレスプロモーター === | ===TATAボックスとTATAレスプロモーター === | ||
TATAボックスとは転写開始点の約25bp程度上流に存在する塩基配列（TATAA）であり、TFIIDのサブユニットの一つTBPによって認識される<ref name=ref1 /><ref name=ref7>'''Tom Strachan, Andrew Read'''<br>Human Molecular Genetics, Fourth Edition<br>''Garland Science, New York, 2010''</ref>。しかし、クラスIIプロモーターにおいて、TATAボックスを有するプロモーターは意外に少なく（[[ヒト]]では約30%）、これ以外はTATAボックスを持たずに、イニシエーターと下流プロモーター配列 (downstream promoter element; DPE)を有するTATAレスプロモーターであり、GCボックスを有することも多い<ref name=ref1 /><ref name=ref7 />。TATAレスプロモーターはハウスキーピング遺伝子に多く見られ、複数の転写開始点を持つことも多い<ref name=ref7 />。TATAボックスを有するプロモーターでは転写制御が厳格かつ劇的に行われる傾向が高いのに対して、TATAレスプロモーターには恒常的な活性を示すものが多い。 | |||
== 調節エレメント == | == 調節エレメント == | ||
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==脳科学研究領域におけるプロモーターの応用== | ==脳科学研究領域におけるプロモーターの応用== | ||
αCaMKIIプロモーターは[[トランスジェニック動物|遺伝子操作マウス]]作製に広く利用されている<ref name=ref14 />。これ以外には、外来遺伝子の発現を[[GABA]]ニューロンに限定されるための[[GAD67]]プロモーター<ref name=ref20><pubmed> 16088032 </pubmed></ref>、[[ドーパミン]]産生ニューロンに限定させるための[[チロシン水酸化酵素]]プロモーター<ref name=ref21><pubmed> 22153370 </pubmed></ref>、[[ドーパミン]][[D1受容体]]あるいは[[D2受容体]]発現ニューロンに限定させるためのD1及びD2受容体プロモーターなどが利用されている<ref name=ref22><pubmed> 20613723 </pubmed></ref>。一方、神経活動依存的遺伝子発現の活性化をモニターする、あるいは、遺伝子発現が誘導されたニューロンを標識するためのツールとして、[[c−fos]]遺伝子あるいはArc遺伝子のプロモーターが利用されている<ref name= | αCaMKIIプロモーターは[[トランスジェニック動物|遺伝子操作マウス]]作製に広く利用されている<ref name=ref14 />。これ以外には、外来遺伝子の発現を[[GABA]]ニューロンに限定されるための[[GAD67]]プロモーター<ref name=ref20><pubmed> 16088032 </pubmed></ref>、[[ドーパミン]]産生ニューロンに限定させるための[[チロシン水酸化酵素]]プロモーター<ref name=ref21><pubmed> 22153370 </pubmed></ref>、[[ドーパミン]][[D1受容体]]あるいは[[D2受容体]]発現ニューロンに限定させるためのD1及びD2受容体プロモーターなどが利用されている<ref name=ref22><pubmed> 20613723 </pubmed></ref>。一方、神経活動依存的遺伝子発現の活性化をモニターする、あるいは、遺伝子発現が誘導されたニューロンを標識するためのツールとして、[[c−fos]]遺伝子あるいはArc遺伝子のプロモーターが利用されている<ref name=ref8><pubmed> 11559745 </pubmed></ref><ref name=ref23><pubmed> 17761885 </pubmed></ref>。以上のプロモーター群は脳科学領域における強力な遺伝学的手法のツールとなっている。 | ||
==関連項目== | ==関連項目== | ||