아티포넥틴 유전자의 전사 조절

Abstract

Dept. of Medical Science/박사[한글]아디포넥틴은 지방세포 특이적으로 발현하는 호르몬으로 인슐린 민감성을 증가시키고, 에너지 항상성을 조절하며, 탄수화물과 지방의 대사 등에 관여한다. 혈액내의 아디포넥틴 농도나 mRNA의 발현은 지방의 증가에도 불구하고 비만한 사람에서 감소하며, 인슐린 저항성을 가진 제2형 당뇨병환자에서 감소한다. 본 실험에서는 이러한 아디포넥틴 발현의 조절 기전을 이해하기 위하여 인간 아디포넥틴 프로모터를 분리하여 그 deletion mutant 들의 활성을 측정하였다. 이 실험에서 우리는 비지방세포에서 인간 아디포넥틴 프로모터의 -174 에서 -152 bp 사이에 억제 조절에 관여하는 인자가 존재한다는 것을 발견하였다. 이 부위에는 HLH 또는 myb 인자가 결합 할 수 있는 부위로 잘 알려진 sequence가 존재한다. 우리는 아디포넥틴 프로모터의 point mutant 들의 활성 측정을 통해 myb 인자보다는 HLH 인자가 결합할 가능성이 높다는 것을 보였다. 인간 아디포넥틴 프로모터의 전사가 지방세포와 비 지방세포에서 서로 다르다는 것을 확인하기 위해 electroporation 방법을 이용하여 3T3L1 pre-adipocytes 와 분화시킨 3T3L1 adipocytes에서 인간 아디포넥틴 프로모터의 활성을 측정한 결과 지방세포와 비 지방세포에서 서로 다른 전사 기전을 갖는다는 것을 확인하였다. 또한 EMSA (Electrophoretic mobility gel shift assay) 실험을 통하여 우리가 확인한 인간 아디포넥틴 프로모터 내의 억제 부위에 결합할 것으로 예상하는 억제 인자가 sequence 특이적으로 결합하며, 지방세포가 분화함에 따라서 시간에 의존적으로 그 결합이 감소한다는 것을 발견하였다. [영문]Adiponectin is a hormone exclusively expressed in adipose tissue that enhances insulin sensitivity, regulates energy homeostasis the metabolism of carbohydrates and lipids. Plasma adiponectin concentration and mRNA expression are decreased in obese people, despite their increased adiposity, and in patients with type 2 diabetes with insulin resistance. To understand the mechanisms involved in regulating adiponectin gene expression, we isolated the human adiponectin promoter and analyzed the activities of promoters using 5’ serial deletions. This led us to identify the negative cis-regulatory elements located within -174 to -152 bp in the human adiponectin promoter in non-adipocytes. This site contained well known helix-loop-helix (HLH) or Myb factor binding sequences. Analysis of the Adiponectin promoter point mutants revealed that a HLH factor is a more plausible negative regulatory factor than a myb binding factor. To check if the human adiponectin promoter regulatory activity is different in adipocytes, we examined the expression of a reporter gene regulated by our deletion mutants after their transient transfection in both 3T3L1 pre-adipocytes and fully differentiated 3T3L1 adipocytes. Transcriptional mechanism of the human adiponectin promoter was different between adipocytes and non-adipocytes. Electrophoretic mobility gel shift assay (EMSA) revealed the DNA binding activity of the putative negative regulatory factor is sequence-specific, and is decreased during adipocyte differentiation in a time dependent manner.ope

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