Hormonal Regulation of the Caprine $\beta$-Lactoglobulin Gene Promoter Activity

염소의 베타-락토글로불린 유전자 프로모터 활성의 호르몬에 의한 조절

  • 김재만 (한국과학기술연구원 생명공학연구소, 서울대학교) ;
  • 김경진 (서울대학교)
  • Published : 1995.07.01

Abstract

Expression of $\beta$-lactoglobulin gene in mammary tissue is strongly induced by lactogenic hormones such as prolactin, glucocorticoid, and insulin. In order to elucidate the regulatory mechanism underlying such hormonal induction, the response of the caprine $\beta$-lactoglobulin gene promoter to lactogenic hormones was analyzed in cultured HC11 mammary cells. Expression with serial deletions of the 5' -regulatory sequence of the $\beta$-lactoglobulin promoter revealed that two regions are responsible for a substantial change in hormonal indudbility. The region upstream of-1692, which exhibited strong repression of the downstream promoter, mediated the induction by insulin. This insulin-response was independent of the other two lactogenic hormones, prolactin and glucocorticoid. The other region from -740 to -470, which showed strong activation of the $\beta$-lactoglobulin promoter in confluent HC11 mammary cells, mediated mainly the response to a glucocorticoid analogue, dexametasone. The induction by the latter region, however, was suppressed by the usptream repression without insulin treatment. These results suggest that the induction of $\beta$-lactoglobulin promoter activity by lactogenic hormones in mammary cells may be achieved by the combined action of derepression by in sulin and activation by glucocorticoid and prolactin. Dexametasone response by the latter region seems to be mediated by the glucocorticoid receptor site around -7OObp.

유선 조직에서 베타-락토글로불린 유전자의 발현은 프롤락틴, 글루코코르티코이드 및 인슐린등의 유촉진 호르몬들에 의해서 강력하게 유도된다. 이와 같은 호르몬 유도의 조절 기작을 규명하기 위하여, 배양 유선 세포인 HC11 세포에서 염소 베타-락토글로불린 유전자 프로모터의 유촉진 호르몬에 대한 반응을 분석하였다. 베타-락토글로불린 프로모터의 5'- 조절 부위를 연쇄적으로 제거한 발현 실험에서 호르몬 유도를 크게 변화 시키는 두 지역이 관찰되었다. 조절 부위의 -1692의 상류지역은 하류 프로모터를 강력하게 활성화 시키는 부위로, 주로 글루코코르티코이드 유도체인 덱사메타손의 작용을 매개하였다. 그러나 두번째 지역의 유도 작용은 인슐린 처리를 병행하지 않을 경우 상류 조절부위에 의해 억제되었다. 이러한 결과는, 유선세포에서 유촉진 호르몬들에 의한 베타-락토글로불린 프로모터 활성 유도가 인슐린에 의한 탈 억제화와 글루코코르티코이드 및 프롤락틴에 의한 활성화의 복합 조절에 의해서 이루어질 것이라는 점을 시사한다. 두번째 지역에 의한 덱사메타손 유도는 -700 부근의 글루코코르티코이드 수용체 결합 부위에 의해서 매개되는 것으로 추정된다.

Keywords