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간에서 치료유전자를 발현시킬 수 있는 기본 벡터 개발

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 Transactivation of the L-PK TATA components by the SV40 viral enhancer-binding proteins requires HNF-1α in HepG2 and HEK293 cells and its applica 
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[한글] 간에서 L-type pyruvate kinase gene의 전사는 다양한 5’ flanking cis region에 의하여 조절되는데 이 부위는 HNF-1a (hepatocyte nuclear factor 1-alpha) 결합 염기서열과 TATA box가 존재하는 proximal promoter를 포함하고 있다. 이미 이전의 연구들을 통하여 proximal promoter만으로는 간세포(hepatocytes)에서 reporter gene의 발현이 거의 나타나지 않음이 알려져 있다. 하지만. 이 proximal promoter에 SV40 viral enhancer가 함께 존재할 경우 간세포에서만 reporter gene의 발현이 현저히 증가하였다. 이는 비간세포(non-hepatocytes)에 negative regulatory factor가 존재하거나 또는 간세포에 HNF-1a등의 positive regulatory factor가 존재하여 SV40 viral enhancer에 의한 L-PK proximal promoter의 전사를 조절한다는 것을 시사한다. 본 실험에서는 negative regulatory factor 보다는 positive regulatory factor, 즉 HNF-1a가 HepG2 세포에서 뿐만 아니라 HEK293 세포에서도 SV40 viral enhancer에 의한 L-PK proximal promoter의 발현 증가에 필수적인 요소임을 알게 되었다. 따라서 이 LPK proximal promoter는 HNF-1a가 발현하는 세포에서 치료유전자를 발현시킬 수 있는 기본 promoter로 사용될 수 있을 것이며 이것을 이용하면 연결하는 enhancer element에 따라 치료유전자의 발현을 조절할 수 있는 벡터를 개발할 수 있을 것이라 사료된다.
[영문] Transcription of the L-type pyruvate kinase gene in the liver is controlled by several 5’ flanking cis-regions including the proximal promoter that harbors a HNF-1a binding site and its TATA box. An interesting observation made previously on the proximal promoter is that it alone hardly transactivated its reporter gene even in hepatocytes. However, in the presence of the SV40 viral enhancer, it was able to transactivate efficiently its reporter gene in hepatocytes, but not in non-hepatocytes. This indicates that a negative regulatory factor(s) in non-hepatocytes, or a positive one(s) such as HNF-1aor possibly others in hepatocytes, or both, might modulate the transactivation by the viral enhancer-binding factors of the L-PK TATA box components. Here, we show that rather than a negative regulatory factor(s), at least a positive one, HNF-1a is needed not only in HepG2 cells, but also in HEK293 cells for the transactivation of the L-PK TATA box components by the viral enhancer-binding factors. Finally we show that the knowledge obtained here on the characteristic behavior of HNF-1a in the context of the L-PK proximal promoter may be used to generate expression vectors driving therapeutic genes in targeted cells such as HNF-1a expressing cells and other enhancers may be tethered to modulate the expression of therapeutic genes.
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