ヒト腸のモノカルボン酸トランスポーター1プロモーターの潜在的なリプレッサータンパク質としてのUSF1およびUSF2の役割

短鎖脂肪酸であるブチレートは、結腸細胞の主要なエネルギー燃料です。モノカルボン酸トランスポーターアイソフォーム1（MCT1）は、ヒト結腸CACO-2細胞による酪酸の取り込みを媒介することを以前に報告しました。ヒト腸におけるMCT1発現と調節のメカニズムをよりよく理解するために、CACO-2細胞におけるMCT1プロモーターの活性と調節を調べました。MCT1プロモーターの転写開始部位は、翻訳開始部位から上流281 bpのグアニンヌクレオチドとして同定され、グアニンシトシンが豊富な領域に囲まれています。プロモーターは、CACO-2細胞にトランスフェクトすると非常に活性があることがわかりました。その活性は、その5'エンドでの欠失とともに減少しました。ゲルモビリティシフト実験では、MCT1プロモーターの部位-114〜 -119への転写因子の上流刺激因子（USF）1および2の結合が示されました。CACO-2細胞における部位指向変異誘発とプロモーター活性を使用することで、USFタンパク質はMCT1プロモーターにリプレッサーの役割を持っているように見えました。USF2過剰発現細胞における内因性MCT1発現。プロモーターの同じ領域で見つかった2つの潜在的なSP1結合部位は、その規制に関与していないことがわかりました。

Butyrate, a short-chain fatty acid, is the major energy fuel for the colonocytes. We have previously reported that monocarboxylate transporter isoform 1 (MCT1) mediates uptake of butyrate by human colonic Caco-2 cells. To better understand the mechanisms of MCT1 expression and regulation in the human intestine, we examined the activity and regulation of MCT1 promoter in Caco-2 cells. The transcription initiation site in the MCT1 promoter was identified as a guanine nucleotide 281 bp upstream from the translation initiation site and is surrounded by a guanine-cytosine-rich area. The promoter was found to be highly active when transfected into Caco-2 cells, and its activity decreased with deletions at its 5'-end. Gel mobility shift experiments showed binding of the transcription factors upstream stimulatory factor (USF)1 and 2 to the site -114 to -119 of the MCT1 promoter. With the use of site-directed mutagenesis and promoter activity in Caco-2 cells, the USF proteins appeared to have a repressor role on the MCT1 promoter, which was further confirmed by cotransfecting expression vectors encoding USF1 and 2 in Caco-2 cells and determining endogenous MCT1 expression in USF2 overexpressed cells. The two potential SP1 binding sites found in the same region of the promoter were found not to be involved in its regulation.