スネークヘッドChanna argus由来のインターフェロン調節因子1（IRF-1）、IRF-2、IRF-7の遺伝子構造とプロモーターの特徴

Gene structures and promoter characteristics of interferon regulatory factor 1 (IRF-1), IRF-2 and IRF-7 from snakehead Channa argus.

• Weizhang Jia
• Qionglin Guo

抄録

スネークヘッド（Channa argus）の3つのインターフェロン調節因子（IRF）遺伝子（CaIRF-1, CaIRF-2, CaIRF-7）とそれらのプロモーターをクローニングし、特徴付けした。CaIRF-1遺伝子は10個のエクソンから構成され、4.3kbの長さを持ち、299aaのペプチドをコードしている。CaIRF-2遺伝子は9つのエクソンからなり、8kbのスパンを持ち、328aaのペプチドをコードしている。CaIRF-1とCaIRF-2の遺伝子構造は、ヒトIRF-1とIRF-2の遺伝子構造と非常によく似ていますが、よりコンパクトになっています。2つの遺伝子のエキソン・イントロン構造を比較すると、特に2つの因子のDNA結合ドメイン（DBD）をコードするエキソン内に共通の進化的構造があることが示唆された。CaIRF-7遺伝子は4.1kbに及び、437aaのペプチドをコードしている。しかし、10個のエクソンからなるCaIRF-7の遺伝子構成は、5'UTRにイントロンを持つヒトIRF-7a遺伝子とは異なっている。3つのCaIRFは、トリプトファン残基の特徴的な繰り返しを含むDBDを含むN末端の相同性を共有している。ＣａＩＲＦ-１およびＣａＩＲＦ-２遺伝子のプロモーターは、ＮＦ-κＢおよびＳｐ１の保存部位を含む。ガンマ-ＩＦＮ活性化部位（ＧＡＳ）は、ＣａＩＲＦ-１およびＣａＩＲＦ-７のプロモーターに見出された。CaIRF-7のプロモーターにはIFN誘導遺伝子プロモーターに特徴的な保存されたインターフェロン刺激応答エレメント(ISRE)が含まれており、魚類のIFNシグナル経路にも細胞内増幅回路が存在することが示唆された。また、CaIRFプロモーター領域では、両方向に配向した要素GAAANNが繰り返されており、これがIFNによるさらなる誘導性を示唆している。また、CaIRF遺伝子の構成的発現は、既知のIFN誘導因子であるポリI:Cによる誘導に応答して明らかに増加することが明らかになった。

Three interferon regulatory factor (IRF) genes, CaIRF-1, CaIRF-2 and CaIRF-7, and their promoters of snakehead (Channa argus) were cloned and characterized. The CaIRF-1 gene consists of ten exons, spans 4.3 kb and encodes a putative peptide of 299 aa. The CaIRF-2 gene consists of nine exons, spans 8 kb and encodes a putative peptide of 328 aa. The gene organizations of CaIRF-1 and CaIRF-2 are very similar to that of human IRF-1 and IRF-2 except more compact. Comparison of exon-intron organization of the two genes indicated a common evolutionary structure, notably within the exons encoding the DNA binding domain (DBD) of the two factors. The CaIRF-7 gene spans 4.1 kb and encodes a putative peptide of 437 aa. However, the gene organization of CaIRF-7 consisting of ten exons is different to human IRF-7a gene which has an intron in 5' UTR. Three CaIRFs share homology in N-terminal encompassing the DBD that contains a characteristic repeat of tryptophan residues. The promoters of CaIRF-1 and CaIRF-2 genes contain the conserved sites for NF-kappaB and Sp1. The gamma-IFN activation sites (GAS) were found in the promoters of CaIRF-1 and CaIRF-7. The promoter of CaIRF-7 contains conserved interferon stimulating response element (ISRE) which is characteristic of IFN-induced gene promoter, and suggests that there also exist intracellular amplifier circuit in fish IFN signal pathway. Moreover, the element GAAANN oriented in both directions is repeated in CaIRF promoter regions, which confers to further inducibility by IFN. The constitutive expression of CaIRF genes were found to increase obviously in response to induction by the known IFN-inducer poly I:C.