副甲状腺ホルモン(PTH)遺伝子は副甲状腺から分泌されるペプチドホルモンで、生体の細胞外カルシウム濃度を厳密に一定に保つ役割を担っている。その転写は細胞外カルシウムの濃度によって調節されていて、細胞外カルシウムの濃度が上昇すると転写はそれに従って抑制される。これまで我々のグループは副甲状腺遺伝子の上流プロモーター領域において二つのDNA配列がこの細胞外カルシウムによる転写の抑制を担うことを報告し、これらを抑制性カルシウム反応性配列(nCaRE)と名付けた。この配列をプローブとして用いたゲルシフトアッセイなどの結果から細胞外カルシウムによる抑制性の転写調節は、nCaREとそれに結合する核蛋白(nCaREB)の相互作用により行われていることが明らかになった。またnCaREとnCaREBは副甲状腺以外の細胞にも存在し、細胞外カルシウム以外の刺激による転写調節にも関与することが推測された。本編においてはnCaREBを構成する蛋白の同定と、それら蛋白間の相互作用がどのように細胞外カルシウムにより調節されているかについて述べた。

　nCaREBの単離に当たっては二つの方法を用いた。一つはサウスウエスタン法で、ゲル電気泳動ののちニトロセルロース上に固定した蛋白質とプローブとして用いたnCaREとの結合を利用してnCaREBの構成蛋白を同定するものである。もう一つはDNAアフィニテイーカラムによる方法で、特殊なラテックス上にnCaRE DNAを固定し、これをカラムとして用いてnCaREBを精製するものである。

　最初に得られた蛋白は既知の酸化還元因子蛋白1(ref1)と同一であった。この蛋白は元来バクテリアの修復酵素の哺乳類におけるホモログとしてとられたものだが、その後特定のアミノ酸残基の酸化還元状態を変化させていくつかの転写調節因子の活性調節に関わっている事が明らかにされている。細胞外カルシウムが上昇するとref1はmRNAレベル及び蛋白質レベルで増加した。nCaREをプローブとして用いたゲルシフトアッセイでは抗ref1抗体によってnCaREとnCaREBの複合体は消失した。またref1 cDNAのアンチセンスを細胞に導入する実験では、このアンチセンスによりnCaREを介した細胞外カルシウムによる転写の抑制が解除された。しかしnCaREをプローブとして用いたゲルシフトアッセイからはref1以外にもnCaREBを構成する蛋白が有ることが推測された。次にDNAアフィニテイーカラムを利用して同定された蛋白は既知のKu抗原と同一であった。この蛋白は元来膠原病患者の血液中にある自己抗体の抗原として同定されたものだが、その後の研究でDNAの修復に重要な役割を果たし、DNA依存性蛋白燐酸化酵素(DNAPK)のサブユニットを構成することが明らかにされている。転写調節に関してはT細胞レセプター、トランスフェリンレセプター、リボソームRNA、ヒートショック蛋白等の遺伝子の上流域にDNA配列特異的に結合して転写を前二者では促進し、後二者では抑制することが明らかにされている。nCaREをプローブとして用いたゲルシフトアッセイでは抗Ku抗体によってnCaREとnCaREBの複合体は消失した。またKu抗原のアンチセンスを細胞に導入することでnCaREとnCaREBの複合体は消失し、nCaREを介した細胞外カルシウムによる転写の抑制が消失した。ref1のミュータジェネシスの実験からはref1のアミノ端側にKu抗原との結合部位が存在し、この部位がnCaREとnCaREBの複合体の形成に必要であることが示された。

　PTH遺伝子の上流に同定された細胞外カルシウムによる転写の抑制性の調節を担うDNA配列であるnCaREに結合する蛋白nCaREBとしてref1及びKu抗原を同定した。細胞外カルシウムの増加は、nCaREとnCaREBとの結合の増加を介して転写の抑制を引き起こす。ref1とKu抗原は複合体を形成し、その相互作用にはref1のアミノ端側の領域が重要である。