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Regulation of acetyl-CoA carboxylase β gene by sterol regulatory element-binding protein-1 in liver

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 고 함수탄소 식이 시 백서 간장에서 sterol regulatory element-binding protein-1에 의한 acetyl-CoA c 
Issue Date
Dept. of Medical Science/석사
[한글] Acetyl-CoA carboxylase (ACC)는 서로 다른 유전자로부터 유래된 두 가지 isoform (ACCa 와 ACCb)으로 존재한다. 사람에서, ACCb는 서로 다른 promoter (promoter I 과 promoter II)를 이용하여 두 가지 다른 5’UTR을 가지는 mRNA로 발현된다고 알려져 있다. 본 연구를 통해, 백서 간에서 ACCb 발현은 고 함수탄소 식이 시 유전자 전사수준에서 크게 증가됨을 알았고, 이 때, ACCb promoter II가 식이에 의한 유전자 발현에 중요함을 확인하였다. 또한, 간에서 식이 조절에 따라 지방합성 관여 효소들을 조절하는 대표적인 전사 인자인 sterol regulatory element-binding protein-1 (SREBP-1)은 ACCb promoter II의 –93에서 –38 뉴클레오타이드 부위 내에 존재하는 두 개의 SRE (-62/-44)에 직접적으로 결합하고 Sp-1과의 상호작용을 통해 ACCb 발현을 조절함을 알았다. 이와 같은 연구 결과, 간에서 ACCb 의 유전자 발현이 식이조절에 따라 전사수준에서 조절되고 이러한 조절은 SREBP-1과의 직접적인 결합을 통해 이루어짐을 알 수 있었다.
[영문] Acetyl-CoA carboxylase (ACC) exists as two major isoforms originated from separate genes: ACCa (or ACC1) and ACCb (or ACC2). Previous data revealed that ACC b has two forms of mRNA with different 5’-UTR derived by different usage of promoters, I and II, in human. In this study, we revealed that ACCb expression in liver is markedly stimulated by food intake at transcriptional level. In the process of this induction in rat liver, promoter II plays the major role in regulating the expression of ACCb gene. The transient transfection with promoter II-luciferase reporters elucidated that the region from –93 to –38 nucleotides is important for the responsiveness to SREBP-1, which is known to be the principle mediator for the stimulation of gene transcriptions by insulin and diet. The Sp1-binding site (-71 to -66) and neighboring two conserved SREs (-62 to –44) play a critical role in the stimulation of ACCb gene expression by SREBP-1. In vivo ChIP assay revealed that SREBP-1 directly bound to ACCb promoter II in liver, and its binding was regulated by the diet. This study provides the evidence that ACCb expression in liver is regulated at transcriptional level by the direct interaction of SREBP-1 with promoter II.
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