マウス脂肪酸輸送タンパク質遺伝子とそのインスリン応答シーケンスの特性評価

脂肪酸輸送タンパク質（FATP）は、発現クローン戦略（Schaffer、J。E.、およびLodish、H。F.（1994）Cell 79、427-436）によって特定され、血漿中の長鎖脂肪酸の移動を触媒するようにトランスフェクション分析によって示されました。細胞の膜。骨格筋、心臓、脂肪などの急速な脂肪酸代謝を示す組織で高度に発現しています。FATP mRNAレベルは、培養3T3-L1脂肪細胞のインスリンによってダウンレギュレートされ、マウス脂肪組織の栄養枯渇によって上方制御されます（Man、M。Z.、Hui、T。Y.、Schaffer、J。E.、Lodish、H。F.、およびBernlohr、D。A.（1996））Mol。Endocrinol。10、1021-1028）。FATP転写のインスリン調節の分子メカニズムを決定するために、マウスFATP遺伝子とその5'Flanking配列を分離しました。FATP遺伝子は約16キロ塩基に及び、13個のエクソンが含まれており、そのうちエクソン2は代わりにスプライスされています。S1ヌクレアーゼおよびRNase保護アッセイにより、複数の転写開始部位が存在することが明らかになりました。優勢な転写開始部位の上流のDNA配列には、典型的なTATAボックスがありません。3T3-L1脂肪細胞における一時的なトランスフェクションアッセイにより、FATP転写に対するインスリンの阻害作用は、-1347から-1353までのシーケンス5'-TGTTTTC-3 'を使用してCIS作用要素に局在しました。この配列は、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ、チロシンアミノトランスフェラーゼ、およびインスリン様成長因子結合タンパク質をコードするものなど、インスリンによって負に制御される他の遺伝子の調節領域で見られるインスリン応答配列と非常に類似しています。マウスFATP遺伝子は、染色体8、バンド8b3.3に局在しています。興味深いことに、この染色体8のこの領域には、脂肪酸恒常性、リポタンパク質リパーゼ、ミトコンドリアの脱共役タンパク質1（UCP1）およびステロール調節元素結合タンパク質1に重要な他の3つの遺伝子のクラスターが含まれています。これらの結果は、マウス脂肪遺伝子とそのインスリンを特徴付けます反応性と、脂質代謝、肥満、およびII型糖尿病におけるその役割の将来の研究の枠組みを提示します。

Fatty acid transport protein (FATP) was identified by expression cloning strategies (Schaffer, J. E., and Lodish, H. F. (1994) Cell 79, 427-436) and shown by transfection analysis to catalyze the transfer of long-chain fatty acids across the plasma membrane of cells. It is expressed highly in tissues exhibiting rapid fatty acid metabolism such as skeletal muscle, heart, and adipose. FATP mRNA levels are down-regulated by insulin in cultured 3T3-L1 adipocytes and up-regulated by nutrient depletion in murine adipose tissue (Man, M. Z., Hui, T. Y., Schaffer, J. E., Lodish, H. F., and Bernlohr, D. A. (1996) Mol. Endocrinol. 10, 1021-1028). To determine the molecular mechanism of insulin regulation of FATP transcription, we have isolated the murine FATP gene and its 5'-flanking sequences. The FATP gene spans approximately 16 kilobases and contains 13 exons, of which exon 2 is alternatively spliced. S1 nuclease and RNase protection assays revealed the presence of multiple transcription start sites; the DNA sequence upstream of the predominant transcription start sites lacks a typical TATA box. By transient transfection assays in 3T3-L1 adipocytes, the inhibitory action of insulin on FATP transcription was localized to a cis-acting element with the sequence 5'-TGTTTTC-3' from -1347 to -1353. This sequence is very similar to the insulin response sequence found in the regulatory region of other genes negatively regulated by insulin such as those encoding phosphoenolpyruvate carboxykinase, tyrosine aminotransferase, and insulin-like growth factor-binding protein 1. Fluorescence in situ hybridization analysis revealed that the murine FATP gene is localized to chromosome 8, band 8B3.3. Interestingly, this region of chromosome 8 contains a cluster of three other genes important for fatty acid homeostasis, lipoprotein lipase, the mitochondrial uncoupling protein 1 (UCP1) and sterol regulatory element-binding protein 1. These results characterize the murine FATP gene and its insulin responsiveness as well as present a framework for future studies of its role in lipid metabolism, obesity, and type II diabetes mellitus.