role of sp1 response element in transcription of the human transglutaminase 1 gene

5
Role of Sp1 Response Element in Transcription of the Human Transglutaminase 1 Gene Bart A. Jessen, Marjorie A. Phillips, Alain Hovnanian,* and Robert H. Rice Department Of Environmental Toxicology, University Of California, Davis, California, U.S.A.; *The Wellcome Trust Center for Human Genetics, University of Oxford, U.K. This study addresses the contribution of an Sp1 response element in the proximal promoter of the transglutaminase 1 gene to transcription in normal epidermis and in a case of lamellar ichthyosis lacking transglutaminase 1 activity. The latter exhibited an Sp1 promoter mutation previously hypothesized to suppress transcription. In this study, several experi- ments indicated that the native Sp1 response element was functional, but it had only a small in¯uence on transcription, and the previously observed mutation had no effect. These experiments involved mobility shift assays and transfections of promoter constructs in which the Sp1 site was mutated or lacking alto- gether. In addition the proximal 1.6 kb of the pro- moter from the affected individual was as active in transfections as the promoter from unaffected indivi- duals. A search for sequence alterations in mRNA transcribed in keratinocytes from the patient revealed a novel single base mutation in codon 661 of the transglutaminase coding region predicted to result in premature termination of protein translation. The presence of this mutation in parental genomic DNA was con®rmed by restriction digestion. Thus the lamellar ichthyosis phenotype in this case is likely attributable to a novel non-sense mutation in the coding region leading to reduced transglutaminase 1 mRNA levels rather than mutation of the Sp1 site. Key words: keratinocyte transglutaminase/lamellar ichthyo- sis/non-sense mutation/transglutaminase 1. J Invest Dermatol 115:113±117, 2000 P roper maturation of human epidermal cells involves formation of a corni®ed protein envelope stabilized by transglutaminase cross-linking (Rice and Green, 1977; Green, 1979). Transglutaminase 1 (keratinocyte trans- glutaminase, the product of the TGM1 gene) appears to be a major contributor to this process, as the stratum corneum of individuals lacking this activity do not form cross-linked envelopes (Jeon et al, 1998) and as a result suffer from severe lipid barrier defects. A number of mutations in the TGM1 coding region have now been identi®ed in patients with lamellar ichthyosis (Huber et al, 1995; Parmentier et al, 1995; Russell et al, 1995), and knock-out of the gene produces a similar syndrome in mice, which leads to neonatal death (Matsuki et al, 1998). A recent survey of lamellar ichthyosis patients identi®ed a case (LIA4) in which expression of TGM1 was absent from the epidermis and from cultured epidermal cells. A mutation in an Sp1 response element in the proximal promoter of the TGM1 gene was associated with profound reduction of TGM1 transcripts, leading to the hypothesis that this change could impair TGM1 transcription (Petit et al, 1997). Instances of single base pair promoter mutations leading to loss of transcription are rare and thus interesting for highlighting critical regulatory elements, prompting this study. One of the ®rst transcription factors identi®ed and molecularly cloned, Sp1 belongs to a subfamily of Cys, His, and zinc ®nger proteins (Kadonaga et al, 1987). Although ubiquitously expressed in mice, expression can vary by over 100-fold depending upon cell type and stage of development (Saffer et al, 1991). Sp1 typically acts in conjunction with other transcription factors to activate transcription (Lania et al, 1997). It has importance beyond maintenance of housekeeping functions in many cell types including keratinocytes. For example, an Sp1 response element in the distal region of the involucrin promoter reportedly aids in transcriptional activation by an adjoining AP1 site (Banks et al, 1998). Recent progress in analyzing the human TGM1 promoter provides an opportunity to test the hypothesis that Sp1 is important for transcription of the human gene. Deletion analysis of the 2.2 kb promoter, which is suf®cient to yield proper tissue expression in transgenic mice (Yamada et al, 1997), shows that regions 5¢ to an Sp1 site 86 bp upstream of the transcription start site account for as much as 90% of the transcriptional activity in transiently transfected keratinocytes (Mariniello et al, 1995). 1 Present results demonstrate that this Sp1 site accounts for only a small portion of the overall transcriptional activity and identify a non-sense mutation in the coding region of patient LIA4 that accounts for the loss of TGM1 activity. MATERIALS AND METHODS Cell culture Normal human epidermal cells (hEp) and the SIK spontaneously immortalized line (Rice et al, 1993) were grown in a 3:1 mixture of Dulbecco±Vogt Eagle's and Ham's F-12 media containing 5% fetal bovine serum, 5 mg insulin per ml, 5 mg transferrin per ml, 0.18 mM adenine, 20 pM triiodothyronine, 10 ng cholera toxin per ml, 10 ng epidermal growth factor per ml, antibiotics and 0.4 ng hydrocortisone per ml (Allen-Hoffman and Rheinwald, 1984). A line of rat bladder 0022-202X/00/$15.00 ´ Copyright # 2000 by The Society for Investigative Dermatology, Inc. 113 Manuscript received November 8, 1999; revised April 7, 2000; accepted for publication April 26, 2000. Reprint requests to: Dr. R. H. Rice, Department of Environmental Toxicology, University of California, One Shields Avenue, Davis, CA 95616-8588. Email: [email protected] Abbreviations: hEp, human epidermal cells; rB, rat bladder cells; TGM1, transglutaminase 1 1 Jessen BA, Rice RH: Transcriptional regulation of keratinocyte transglutaminase (TGK). FASEB J 12:A130, 1998 (abst. 760)

Upload: robert-h

Post on 06-Jul-2016

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Role of Sp1 Response Element in Transcription of the Human Transglutaminase 1 Gene

���� �� ��� ����� ����� � ������� �� �� �� ���������� ����� � ���

���� �� ���� ��� ���� �� �������� ���� �������� �� ������ �� ������������� �� ���������� �� �����!"� #������" �� $��������� ����� $��������� #�%���& ���� '������� ��(� $���� ��� �(�� )������

#������" �� � ����� #�*�

��� ��� ������ �� �� ���� �� �� � �������� ����� � �� �������� ����� �� �� �� ����� ����� � ��� � ������ �� � ������������� �� � � ��� �� �������� ��� ���� ������ ����� ����� � �� ��� �� ��� �� �� ������ �� ���� ����� �� �� � �� ��������� ���� ������ ������ ������ ��� �� ���! ������ ������"�� ����� �� �� �� � ��� ��� ����� ����� #� ��� ����! �� � ��� ��� � ���� �$���� � ������ ��! �� �� ��������� ������� �� � ����� � ����� � ���� �������� ������� ������ ���� ��� �� ����� �� �� ����� �� �� ��� � #���� �� ��� � � #� �� � �� �� ������ �� �"�� ���� ���� �� �� �������� ��% �� �� �� ���"�� �� ���� �� ����� �� ��������� #� � �� ��� �

����� �� � �� ����� �� ���� ������ �� �����"����� & ����� ��� �'���� �� ��� �� � ��(& �������� � ���� ���� � ���� �� �� �� ��������� ���� ���� ��� �� � �� � ���� %%� �� �� ����� ����� ����� ����� ������ �� � ���� ������ ��� ����� �� �� ��� �� ���� ��� ��������� �� �� �� � �� � ���� �� ������ )(&#� ��*���� �� �� ��� �� ���� ��� ��� ���������� ��� ���� ���� ��� � �� ��� � ������� ���� ���� � � ���� �"�� �� � �� � ������� ����� ������ � ������� ����� ����� ���(& ����� �� ��� �� �� � �� �� �� ��� � ����� ����� ���� ������ ����������� ������������� �������� ����������� ����� �������������� ���� �� � �������������� ��������� ! "###

������ ���(����� �� �(�� ��������� ���� �������������� �� � ����+�� ������ ������� ������,�� �"���!�(������ ���-��.�! /���� �� )���� 0122&)���� 01213� ���!�(������ 0 /.�������"�� ���-!�(������� ��� ����(�� �� ��� �)�0 !��3 ������ ��

�� � �� �� ������(��� �� ��� ������ � ��� ����(� ����(� ��������(�� ���.�! ��� �������" �� �� ���� ���-��.�� �������/��� �� ��� 01143 �� � � ��(�� (���� ���� ����� ����� �������������� � (���� �� �(����� � ��� �)�0 ����! ��!�� �����5 ��� �����+�� � ������ 5��� �������� �����"�� /�(��� �� ���0116& ��������� �� ��� 0116& �(��� �� ��� 01163� �� .��.-�(� ����� !�� ����(�� � ������ "����� � ����� 5���� ���� �������� ����� /���(.� �� ��� 01143� � ����� (���" �� �������������"�� ������ �����+�� � ��� /78�93 � 5���� � ����� ���)�0 5� ���� ���� ��� �������� �� ���� �(��(��� �������������� � �(����� � � %�0 ����� ������ � ��� ��� ������������ �� ��� �)�0 !�� 5� �������� 5��� �����(����(���� �� �)�0 ��������� �����! �� ��� �"������ ���� ������!� ��(�� ������ �)�0 ���������� /����� �� ��� 01123�8���� �� �!�� ��� ���� �������� �(����� �����! �� �� ������������ ��� ���� �� ��( �������! ��� ��!���!���! ����������!(�����" ������� �������! ��� �(�"� �� �� ��� +������������ ������ �����+�� �� �����(����" ������ %�0 ����!�� � (������" �� $"� ��� �� ,�� +!�� ������ /*����!� �� ���

01423� �����(!� (��:(���(�" � ����� � ����� � ����� �����" �" ���� 0;;-���� ������! (�� ���� �"�� �� ��!� ������������ /%����� �� ��� 01103� %�0 �"������" ��� � �� (����5��� ����� ���������� ������ �� �������� ���������� /7��� �� ���01123� 8� �� ��������� ��"�� �������� �� ��(�.����!�(���� � ��" ���� �"�� ���(��! .�������"��� <�� � ������� %�0 ����� ������ � ��� ����� ��!�� �� ��� ����(����������� ���������" ��� � ������������ ��������� �" ��� ���! ��0 ��� /��. �� ��� 01143� ����� ���!�� � ���",�!��� �(�� �)�0 �������� ������� � ������(��" �� ��� ����"������ ���� %�0 � �������� ��� ���������� �� ��� �(��!��� ������� ���"� �� ��� =�= .� ��������� 5���� � (�+������ "���� ������ ��(� � ����� � ���!��� ���� />����� �� ���01123� ��5 ���� ��!�� 6� �� � %�0 ��� 4? �� (������ �� ������������� ���� ��� ����(� ��� � �(�� � 1;@ �� ��������������� �������" � �������" ��������� .�������"��/��������� �� ��� 01163�0 ����� ��(�� ��������� ���� ��� %�0��� ����(� ��� ��" � ���� ������ �� ��� ������� �������������������" �� ������" � �-�� �(����� � ��� ����! ��!�� �������� 78�9 ���� ����(� ��� ��� �� �� �)�0 �������"�

�����8�7% �A� ������%

+��� ��� ��� A����� �(�� ��������� ���� /���3 �� ��� %8*������(�" ���������,�� ��� /���� �� ��� 011B3 5��� !��5 � � BC0�� �(�� �� �(������DE�!� ��!��F �� ���F <-0= ����� ������! 6@����� ����� ��(�� 6�! �(�� ������ 6�! �������� ������ ;�04�������� =; �� ���������"����� 0; ! ������� �� � ������ 0; !��������� !��5�� ������ ������ ��������� �� ;�9 ! �"��������������� /����-������ �� ����5���� 01493� � ��� �� ��� �������

;;==-=;=GH;;HI06�;; J $��"��!�� � =;;; �" ��� %�����" ��� 8����!����� ���������!"� 8��

��,

��(����� �������� A������� 4� 0111& ������ ����� 2� =;;;& ����������� �(�������� ����� =?� =;;;�

������ ��:(�� ��C ��� �� �� ����� ��������� �� ������������ �����!"� #������" �� $��������� �� %����� ���(�� ����� $�16?0?-4644� �����C ������K(��������(

�����������C ���� �(�� ��������� ����& ��� ��� ������� ����& �)�0����!�(������ 0

0��� ��� ���� ��C ������������ ��!(����� �� .�������"�����!�(������ /�)*3� ���� 0=C�0B;� 0114 /���� 2?;3

Page 2: Role of Sp1 Response Element in Transcription of the Human Transglutaminase 1 Gene

���������� ���� /��3 � ������! .�������"�� ��������� /������� �� �����014B3 5� �(��(��� � ��� ��� 5�" 5����(� �)< �� ������� �� �� ��(�B�B ���� 5��� !��5 � �(������DE�!� ��!��F ����(� (���������5��� 0;@ ����� ��(� �� �������" ���������� ��� (� � � ������ ��"��/����5��� �� )���� 01263 5��� ��� �� %8*�

+� ��� � ���7B ���� ������! �(�� �)�0 !����� �A�/������� �� ��� 011=3 5� (�� � � �������� ��� ���"����� ���� �������/�$�3 �� !������ ��� 5���-�"�� ����(��� )����� �A� ������� ����.�������"�� �(��(��� ���� ������ 78�9 /����� �� ��� 01123 5� (�� � ��������� ��� �$� �� ��� �)�0 ��������� ���� ����(�� 5��� (��������� ��� �����!� /������ '83 �)7B ���� ������ ������! � +��L"�(������� ��������� $���(�� 5��� B� ������� 5��� ����(��� �" �����!��� �������� ��!�� �� ��� �)�0 �������� (������ �� ��� �)�0 ������������ /D2; �� M2;3� �(��!��� �� ��� %�0 ��� � ��� �������� 5���������� (�! ��� N(��.$��!� ���-�������� �(��!��� .�� ����%�����!�� /7� ������ $�3� � ��7$�E ������ /�����!�3 ������! ����"����!������( �������� �����! ���������� �� ��� ������ �(�������!�� 5� (�� �� ������,� ��� ��������� ��+����"� 7��!�-���� ���������������� 5��� �(��+�� �" N��!� /E������� $�3 ������ .�� �� $$�!�������

������ �� ������ ��������� �� �������� ����(�� 5������������ (�! �����(� �������� �������������� /)����� 01463� ������ ����(��� =�6 ���� /�0;�! �� �A�3 5��� ����������� 5��� ;�0�!�� ��7$�E ��� ? �� �(��(��� �� ������,� ����������� ����������)7B���� 5� ����� � ���� ���� ������� =;�! �� �A�� $(��(��5��� �������� 9 � ����� ���������� �� �(������� �� ������ ���������5��� ��"�� (�! � ���������� .�� /�����!�3� 8 ������� � ��������)�0 �������� ��������� � ��������� �� B�B ���� 5��� ��(� �� ���!��!���� /�� ��53�

���� ������� �� ������ � ��� ��� *�������"�� (����� � �����/BD6�! �� ������3 �������� �" ������ ������ /$������ 011B3 5�����(����� ��� 0;�� �� ���� ��������(�� � �(���� ������! ;�0�A�$�� 0=�6@ !�"������ 0=�=6�� ����% /�� 2�13� ;�;0@ A����� �-9;�;�0�� ���"��������� ����������� ����� 0�� �������������� �� ;�6�! �����"O�/8-$3PD���"O�/8-$3P� � 6;-���� ����� � �� �� (������� ��(���-������ ���!�(�������� 5� (��:(���" ����� � ���������� 5��������������� �� ��(����� ��� � ��������� 0;�� �� ���� ��������(�������� ���������� 5��� � ���������� ���( %�0 ��� /%�����!��3� 6�-)��$)��$))))$))))$)��$-B�� �� ��� =? �� �:(��� 6�-)��$�)$�)$$�$)))$���)�))$�-B� ���� ��� ����(���!�� ������! � ���( ��= ��� /(�������3� <�� ������"(������� � �������� =�! �� ���-%�0 /%��� $�(, %$-61G3 ��;�=�! �� ���-��= /%��� $�(, %$-0493 5��� ����� �� ��� �� �(��5� ��(����� � ��� ��� 0 �� ��� 6; ���� �� B=� �����-������� ��(���-������ =? �� ���!�(�������� /'03 �������! ��� ���!�(�������������� �:(��� 6�-)�$$$$����$$$)$$$�)�))$$�))-B�/%�0 ����� ������ (�������3 5��� ����� �� ��(����� ��� 0;�� ������ ��������(��� 8 �� � �������� � ����� ��(����� �" 6 �� �� ��� B��� /'=3� ������! ��� ��� ��� /$3 �� ��� ��= ����! ���� 5������"��� $����� � 5��� �������� �" ������������� ����(!� � 9@�����(��! ���"���"������ !�� � �(���� ������! 96�� ��� ����96�� ����� ����� �� 0�� ���"��������� ����������� ���������������!� �� ��� ����� !�� ��� ���(�������

��'���� ����� ��� ����� �)�0 ����! ��!�� �� ��� 6� �� B�(�������� ��!�� 5��� ��������� � � ���� �� �� ���������! �$�����(�� �������� (�! � �������� ��A� ��������� ���� �A� ���������� 78�9 �(��(��� ��������� ���� /�:(��� ��������� (�� ��:(��3� 8������(���� � ����(�� ������! � � 0B �� 09 �� ��� �)�0 !�� /��01B1D=B;? �� ��� ����! �:(���3 5� �����+�� �" �$� ���� 78�9��A� (�! ��� ���5��� �� ������ ������ /6�-$��))�)�$$��)�-�))��)-B� �� 6�-�)�$�$�)���$���)$$�$-B�� ����������"3��$� ����(�� 5��� �:(���� �������" � ���� �������� (�! ��� ��8��!�"� ��������� �� � � B22 G7 ��8 �(������� �:(���� �� ��8����E��5 ���� ���"� ���5����

�� ��� ��"��������� ����� )����� �A� 5� � ����������� ���������� ����� ���� /��� �� ��� 01103� � ��!�� ������! � �0B 5� �����+�� �" �$� (�! ������ ������(�" �������� /����� �� ���01123 (�! � �������� !����� �A� ���� ��� ����� �� � (������������! �� ������ 78�9� ��� �$� ����(�� 5� ��!���� 5��� ���88���������-���(����� �� ���",�� �" =@ �!���� !�� ��������������

-� �� ��� ������ /78�93 � � 1 " ��� ��" �� ���!(���( ����� ��������� ���!�� �� 5� ��� � � �������� ���" �� ��������� �����

!������,�� �������� �����"�� 5��� ���!�� ����. ���� �� ��������������� ������ "����� ������� �������� /����� �� ��� 01123�

��%#7�%

&���� �� ��� �$���� ��!�� �� ��� �)�0 �����������5�� D=�= .� �� ������ D0�6 .�� D0�; .�� �� D;�6 .� 5���!������� �" �$� �� (������ (������ �� ��� �)�0 ������������ /D2; �� M2; ��3 � � �(������� �������� ����(��� ��������(��� ��� ���.�! ��� %�0 ��� �� D4? ��� 5��� �������� ������������� �������" 5��� ��� ����� =�= .� �������� � ���������������� � ��5 � .�� �� ��� ����(�� 5��� ��� ������������� /������! ��� �:(��� D=�= ����(!� D;�6 .�3�������� Q ?;@ �� � �(�� � =;;@ �� ��� �������" �� ���=�= .� �������� � �� �� %8* �(��(��� ����������"� ��� �������(�� ������! ��" ;�2 .� �� ��� ����� �������� /D=�=����(!� D0�6 .�3 ���(����� ��� ���� �������� �" � 6D06-���� ��!������� � =;@ �� ��� �������" �� ��� ����� D=�= .� ���������

�� �(�" ��� �L(��� �� %�0 �(����� � ����������� �������! �� .�������"�� (����� ������ �� ��� �)�0 %�0����� ������ 5� +�� � ����� �" ��������������� �������"���� ��" �� ��� ��� �L(��� �� ������ �(����� %�0 �:(���5� ����(����� ��� ������� �:(��� �� ��� 5���-�"�� /'03 ��

.����� �� ����� ����� �� �� ��/� ���� �� �� ��� ������������� ��������� ��� ��5 � �� �(��(�� /�3 �� %8* �(��(�� /�3��� ��� �������� �������� ��!�� /=�=D;�6� =�=D0�;� �� =�=D0�6 � ������� �������! �,�3 ���� �� ��� ���� �������� /�� D2;HM2;3 � �)7B����� ��� �(� ��� ����� �������� /=�=3� ���(��� ��� ��������� ���.�� ���%�0 ��� �� D4?� 8��(������ ��� ��� ���� %� �� ����� �� ���� ��������������

��0 ��%%�A � �� ��� ��#�A�7 �< 8AE�%�8)��8E� �������7�)>

Page 3: Role of Sp1 Response Element in Transcription of the Human Transglutaminase 1 Gene

�(��� ���!�(�������� /�0� �=� �B3 (�� ��� ��5 � .�� 1/�3�� %�0 ���� �:(��� � (������� �� � ���������! ��= ��� ���������� '�� '0 5� ������� 5��� B=� �� ��(����� 5��� %8*(����� � ������ ����� ����!(������ ������ � 5��� ������/.�� 1$� ���� �3� ��� ����� ������ � 5��� �������� �" � 6;-��������� � �� �� '0 /���� �3� 5����� � ���������� %�0 ���(���!�(�������� �������� ��� ��� ��� �� ������ ��� ����������" 5��� ��� ������ ��� /���� �3� ��� �������� �� ��������� ��� /�� ��������3 5� (��������� 5��� � ���-��=������" /���� �3� � �������� �" ��� �����. /�3 �� ��� ��!�� ��.�� 1/$3� $��������� 5��� � ��= ���!�(�������� ���� ������!�� /����(���3 ������� ��� ��5�� ������ �� ��� ������������ � �����! ����� ������ ������ � /���� �3� ��� ��5���������" ������ /��� ���3 ���������� (�� ��(����� 5��� ����-%�0 ������" /���� �3� � ���!���� �" � ����5 �� ��� ��!�� ��.�� 1/$3� ��� ����� �5� ��� ��.��" ������� ����! �� ����������� �� ��� %�0 ���������� ������ �����" /��. �� ��� 0114&�������� �� ��� 01113� ���� � ��5 ���� ��� ������ � 5����������� �" ��� ��������� �� ��= �� %�0 ���!�(���������

$�+���! ��� ������������� .�� 1/�3 ��5 ��� �������" ����(�! � ���!�(�������� ����� /'=3 ������� ���� '0 �"��(����� �� ��� B� �� ����(!� ��� $ �� ��� B� �� �� ��� ��=���� 5���� ������ ����! �" ��� ���������� ������� �����(���! ���-���� ������ 5� �������� �� ���� (�! ��� ��!��'0 ����� 5��� � ��= ���������� ���!�(�������� /���� �3��������� � ���-%�0 ������" ������� ��� ������ 5��� ��5���������" /���� �3� �������� �" � ����5� 5����� � ���-��=������" ��� � ������ /���� �3�

��� ������ �� �(����� � ������ ����! �� ���� ��� � ��5� .�� 1/�3� �5� �(��� ���!�(�������� 5��� �!�� ��� �������!� /�0� �=3 �� �� 5��� � = �� ���!� /�B3 5��������"��� 5���� ��� �= �:(��� �������� �� ���� ������� ���� �)�0 �������� �� ������ 78�9� �(��� �0 �� �= ��� ��������� ��� �" �� ��� ������ � ���� 5��� �������� �" ����( %�0 ���!�(�������� /����� � �� �3� ��� ��5�� �������"������ ������� %�0 � �������� �" �� ����������� (�����(�� �� � ���-%�0 ������" /����� � �� �3� ������� �� ����-��= ������" ��� � ������� � ���� �(��� ���� �������� �����= /����� � �� �3� �" ������� �(��� �B ��� �� ������� ����" �� ��� ������ � /���� �3� �� � ���-��= ������" ����(��� �(��������� ��� /���� ��3� �������� �" � �����.� ��(� ����(����� �����"�� ���� %�0 �� ��= ����! ����

��� ������ �� %�0 �(����� � �)�0 �������� �������" 5���� ���(��� �" ������ ���������� ��� ��(�� 5��� ������������(�� ���������! �� �(����� � ��� �0� �=� �� �B���!�(�������� ��� ��5 � .�� ,� 8 ��� ���� � �� ��� =�= .���������� ��� �5� �!�� ��� ���� �(����� ��� ������ �L(���� �������� �������"� ����(��! � � =;@ ������� � ������������������ 5��� ��� ����� �:(��� ��"�� � ��������� $�����5��� ��� +��!� ��� �������� ���� ��� 78�9 ������� 5���� ��� %�0 �(����� � �������! � ��� �= ���!�(��������� 5� �����������" �������� � �������" ���� ��� ����� �:(����

8 ��� ���� � �� ��� =�= .� ��������� ��� = �� �(����� �� ����!�(�������� �B ����(��� � �!�+��� ���(���� � �������-

.����� 1� 2���� �� ���� ���� � ������ ��� �� � ��� �"'����� 8��(������ ��� ��� 5���-�"�� /'03 �� �(��� /�0� �=� �B3������ �:(��� �� ��� ���!���� �����"�� /�3� <�� '0� ��� %�0 �����:(��� � (������� �� � ���������! ��= ��� � ��������� ����(��� %�0 �:(��� �= /�������� �" R 3 � ���� ��(� � ��� �)�0�������� � ������ 78�9� ���� /�3D/�3 ��5 ��� ��������������� �������"���� ������ ������� 5��� ���� ���!�(��������� ��" 5��� ���������(�! %8* (����� � ����� �� B=�-������� '0 ���!���� /�� �3 �� '= /�3� ������� ����� ���! ��� B� $ �� ��� ���� ��= ���� �� ��(����! ���������� /D3 �� 5��� � 6;-���� � �� �� ��� (������� ���������� � ������������� ��� ���� $��������� /$���3 %�0 � � ���������� ���( ����� ��� ��= ���������� � � ���( ��� ���� ��� ����(��� ����������������� /��3 5��� ���(��� /��= �� %�03 �� �� /D3� ��� ������������� ���� ���� ��� ����5 �� ��� ��!�� �� ���� ���� ��5 ��� %�0������ ���� 5� ���(���� �" ���(�� �� ���-%�0 ������"� �� ��������. ������� ��� ������ �� � (��������� ��= ������ �

.����� ,� ����� �� ��� �� � �� � ��/� ����� �� �� ��� �� %���-�������� �(����� � ��� �������� /=�= .�3 ���������! �� ���� � ������!�(�������� �0� �=� �� �B � �������� 5��� ����(���� �" ��������������� �� %8* �(��(�� � �������� 5��� ��� ����� ����(�� /�����-�,�� �� 0;;@3� ��� �������� /=�= .�3 ���� ��� ���!�(������ !�� �������� 78�9� �������� �" �$�� 5� ��"�� � ��� �� %8* �(��(���5���� ������� ��� ��� /��� ������� ��(�� � ������� ���3� � ��������5��� ��� ����� ����(�� /0;;@3� � ��� ���� ;�= .� �������� ����(��5��� �(����� ���������! �� ���!�(�������� �B 5� ��"�� � %8*�� �� �(��(�� � �������� 5��� ��� ����� ;�= .� ����(�� /0;;@3�8��(������ ��� ��� ���� %� �� ����� �� ���� �������� ������

E�7� 006� A�� 0 �#7> =;;; %�0 �7���A� 8A ���A%)7#���8A�%�-0 �������� ��3

Page 4: Role of Sp1 Response Element in Transcription of the Human Transglutaminase 1 Gene

����� �������" � �(�� ����� �� � 6;@ ���� �� ��� ����� �:(���/.�� ,3� 8 ��� ���� � �� ��� ��� ���� ;�= .� ��������� ��5����� ��� �������� ���(���� 5� ������& ��� �(��� ��� � 2;@ ��� 1;@ �� ��� �������" �� ��� ����� ;�= .� ��!�� � �(��.�������"�� �� ��� ������� ���������� �(��(��� ����������"�

�� �*�� �� �� � �"�� �� � �� � �� ��/� ���������� � �� �� 4 &0 �����(!� ��5� (�+���� �)�0 ��A�5� ����(��� �" �(��(��� ��������� ���� ���� ��� ������ �� �������A� �:(��� �" ������ ����������D�$�� ��� ����� ����!��!�� �� ����" ��� ��� 6� �� B� L�.�! ��!�� 5��� ���(��� � ����� �� �� ���������! �$� ����(��� ���� ;�BD;�6 .�� A���������� � �,� ���� ���� ������� (�! .�������"�� �A� ���� �(�������� ������(�� /�� ��53� %�:(���! �� ��� �$� ����(���������� � �!�� �(����� ���� ������� ��� ������ ������" ��(��(���� ���(������ � .�� 0� ��� ��������� 5� � $ �� � ������� � ����??0� ���!�! � $�) /!�(�����3 ���� �� � #�) /�-��3���� � ��� ��L����� ������ ��A� /N??0G3� � ������(�� ��� ������ ����5�(�� ��(� � ��(������� ��������� �"=;@�������! ���+�� 066 ���� �����

��� �(������ �������! � ���88 ���� 5� ��+���� �"��������� ���"� �� !����� �A� ���� ��� ������ �� �������"� � B?; �� ��!�� � � � 0B /������ 4901D4222 � ���!�� �:(���3 5� �����+�� �" �$� �� ��!���� 5��� ���88�5���� �(� ��� ����� �:(��� �� ���� ??0 �� !��� ����(��/���! �����3 �� 6= �� 021 ��� � ��5 � .�� 3� ���� ����(��5��� ����� ������� (�! �A� ���� � ������" ������ �� ���(�������� ����! /����,"!�( ��� ��� ����� �:(���3� �(������ ��� (������� ����(�� �� =B0 �� 5� !��� �" �A� ������� ������ /����,"!�( ��� ��� ������3� ��� �A� ���� ��������� ��5�� ��� ������� �� (������� ����(��� ������ 5������� �� ���� �����! �� ���" �� ��� ��� �)�0 �(������

�8%$#%%8�A

��� �(�" �������� ���� ��� %�0 ������ � ��� ����� �)�0�������� ��� ������ ������������ �������" � �(�� ��������� ����!��5 �" ��� ��� ������ � (�� ��� ��"�! ���!�(������� ����� ���� ������� � = �� �(����� ���� �����" ���� %�0�� ��= ����! �� ���������! ��� �������� �� ���� � ���� ������� � ��(����� �������� �� �� ������(�� ������" �� ����������� ��� ���� � �� � ����� ��������� 5���� ���� ������ ��.��"������� 5��� ���������� ������ ��(� �� ����� ������������ ��� ��!��(�� �� ��� ������� ��5����� 5� ���������"�� �������� ��� ���� �������� ��� ��� ��� � ��� ������ �)�0�������� /�������� �� ��� 01113� ��� ������ � �����" �(� ������� �� ���� �"�� ���������� 5���� ��" ��� �� ��� ���� ��� ������(��� ������ �� ��� = �� �(����� ������� � �� �������� 5���%8* �(��(��� �����������"� ��������� � �������" ��(�� �� ��������� �������� ��������� � �(�� �� ������ %�0 ��� 5���� ����)�0 ��������� ������� �� �������� ������ ���� ��� �������-��� ���� ��� /6� ��� �� ��� ���( �� D4? �� D9?� ����������"3�

8� � (��.��" ���� %�0 �� ��= ������ ��� ��(�����(�" �� ����)�0 �������� ��� � ���������� 5��� �!�� ����!���� ������!�(�������� �� ������" � ������� �������� � ����������� � ������ ��� 5�(�� ���!�" (!!�� ���� ��� !������������ �� ��� = ���(����� � ������������ �������"� �������� 5����!���(����� �������! ��" %�0 ����!� � �(� �� ��� ���(���� ����= ����!� 8� � �������! �� ��� ���� �� ��" � ��� ������ �)�0��� � � �������� ������� ��� ��� ��� � ��� �(�� ��������� �(� ����� ���. � ���������!��= ���� ������ ��� ������� ������������������ �� ��� ��= ��� �������� ��� ��� �������� �������" �� ���%�0 ��� � ��� �(�� ��� ���� ���������

$����� 5��� ���� +��!� ��������� ��" �������� ������� �!�� ��� ���� ��������� � ��� %�0 ��� �� ��� �������� ������� 78�9 ��� � ���������� ������ � ����������� <(������:(��� ���"� �� ��� �������� ��� �� ������ �" ������������� ��� 5��� �"�� ����� ��� ��� ������� %�0 �(������ ��(� �������� 5��� ������� �� ��� �:(��� �� ��� ��!��(���(��! ��� $���� �� �� ��� �������� ��0 �� $��

����� ������ 5��� �������� �� ������0 ��������� �����(��� �� ���������� 5� ������� (�! � 0�? .� ��������������� ���� ��� ������ �A��

%�:(���! �� ��� ����! ��!��� ��5����� ��� ������" �������(�� ��� ���� �� ����(� ��� ��� ���. �� �,"�� �������" ���� ������F ��������� ����� �(��! ��� ��(��(�� �� �)�0 �������!�( �� ���� ���(��� �" G-��" ��"�����!����" ��� ������G888 />�� �� ��� 01193� ��� ��(����� ������ ������ ���. ��� $-������� ������ ����� �� ��� �� ��� �� ���! ������ ��������.��" ��������,�! ��� ���������� ��H�� �����! �������"����������,�! ��������� ��5����� �� ����(� ??0 ���� ���� ����������� ���(�� � �?42$ �(����� �� � ������� �� ����(�?21D?1? /�(��� �� ��� 01123� �����(!� ��(!� �(��� �)�0��A� 5� "����,�� �� ������ �� ������ ����������D�$������+������ ��� ����� 5��� ������" ����5 ����� /����� �� ���01123� ��� ��� ��� ��� ���(����� �������" ������! �A�������!� �������� �� �������"� � (������ �(� ���(���� ���A� ����� �(� �� �-�� �(����� � ���� �������/<������"�� �� ����,� 01113�

�� ����� ! "#$�$%&� �$����'(�#�� )"! !�)�!!$�* +��$��� �,�� ��� !� -���

�!!���"� ��� �!$��� ."���� )"! +!"�$�$�* �&��&!�� �,�� �+$��!#�� �����/ �$�

0"!� 0�� �&++"!��� �1 2�3(� *!���� �.�����4 �������4 �������4 ���

�������/

.����� 0� �� �*�� �� �� ��/� �� � ��� 8��(������ ��� ��� ����-�(� ���� �(������� �:(���! �� ������ ����������D�$� ����(���������� (�! �A� ���� ������ 78�9 /�3 �� �� ����� ��A� ���� �(�������� ������(�� /�3� ��� +�� ��� /$3 �� N??0 � �(����� �� � � ��������� �A�� "�����! � ��� ���� � ��� ��A� /N??0 G3�

.����� 3� +�*��� �� �� �� �� � �� � � �� �� ��� �� ����" ��� � ��!�� �� � � 0B ���� � ������ /$3� ��� 78 ������F ������ /<3������� /�3� �� (�������� ����! /%3� �� ���� ��� 78�9 /�93 ������ 5������+�� ���� !����� �A� �" �$�� ��� ����(�� 5��� ��!���� 5������88 ��������� ���(����� �� ���",�� �" =@ �!���� !�� �������-������� ����5 ������� ��� �� �� ��������� ���!���� 5���� ������������ ���!��� ��(���! ���� ��� �(����� � ������ �" � �����.�A(���� �� ��� ���� ��!� ����� �� ��!�� � ��� ���� �� ��� �,� ���.��/���� �3�

��% ��%%�A � �� ��� ��#�A�7 �< 8AE�%�8)��8E� �������7�)>

Page 5: Role of Sp1 Response Element in Transcription of the Human Transglutaminase 1 Gene

��<���A$�%

����-������ �7� ����5��� �)C ���"�"���� �������� �"�������� �(��!��� ���(�� ��������� .�������"�� � �(��(��� 3!"� 5��� ���� ��$ 2�� 40C24;=D24;?� 0149

��. ��� $��� �<� '����� �<� ��.��� �7C $���������,���� �� �(�� ����(����������� ����� ��!(�����" ��!�� ������������ ��������� ������S� ���� ���%�0 �� ��0 ����! ���� $"���# BB0C?0D?4� 0114

$����� 7�� �������" ���� �A�-����! ��" (�! !�� �������������� 8C�((��� <�� ���� �� *�!�� ��� ����� ��� %����� �)� %���� ���%��(�� * /��3� 6&!!��� 3!"�"�"�� $� 7"���&��! $"�"*1� A�5 >��.C $(������������� 011B� �� 0=�0=�00D0=�0=�0;

<������"�� ��� ����, �$C A���-�������� ��A� ����" � ������ �� ������(&# 7"� 8���� 4C042BD01;;� 0111

)���� $�� ��!� ��+����" !�� ������ ��� �������� ����� 8C )����� ��/���3� 5� 6�"�$�*4 � 3!���$��� �++!"���� � ����C 8�7 ���� 0146� �� 09BD01;

)��� �C ��� .�������"�� � ������������� ���� �"��� (�!��1 ���� 29C0;0D0B4� 0121�(��� �� ������� 8� ������� *� �� ��C �(����� �� .�������"�� ���!�(������

� �������� �����"��� ��$���� =?2C6=6D6=4� 0116�(��� �� >�� E$� �(��� A� E�.����� �� 7���� � ���� ������ �%� ���� �C

$��:(��� �� ��� ���� �(����� � ��� � ����� �� ��(��(�� ��.�������"�� ���!�(������� $"� 6��# =2=C=0;04D=0;=?� 0112

��� %� � �� �� )��� �C 8������" �� .�������"�� ���.�! ����� ����+����!�(������ �� ���� ���-��.�� �������C ����� �� ������� � ������ ���!���� ��� ��� �������� �����"��� 3!"� 5��� ���� ��$ 2�� 16C?42D?1;� 0114

��� %'�� '���,�� )� %������ $�C � ����� ������(�� ��� � ������! !������A� ���� ��(���"��� 5&���$� ��$�� .�� 01C9;4� 0110

*����!� ��� $���� *�� �����, <�� � �� �C 8������ �� ��A� �����!���������� ������ %�0 �� �(������ ���"� �� ��� �A� ����! ������6��� 60C0;21D0;1;� 0142

7��� 7� �� �� ���� �� �� 7(�� �C ������������ ��!(����� �" ��� %�0 �����"������� ,�� $"���# 6��� $"� =1C0B0BD0B=B� 0112

��������� 7� N� N� ��� ��� ���� ��C *�������"�� ���!�(������ �����������"�� 8����+����� �� � �(������ ����� ������� $"� 6��#=2;CB0B64DB0B?B� 0116

���(.� �� >������� <� 8����->������� �� �� ��C ��������� ����(� ����(� ������" ������ ����� � ���� ���.�! ��� !�� ��� ���!�(������ 0/.�������"�� ���!�(������3� 3!"� 5��� ���� ��$ 2�� 16C0;99D0;91� 0114

�������� �� %�(��� A� ���((�� �� $����.��� �� ����� ��C ��!(����� ����� ���!�(������ 0 !��� 8����+����� �� �A� ������ ������� � �������������� ������ � ��������������� ���������� ����� $"� 6��#=29CB442DB41?� 0111

��������� 7� �������-����� $� A!("� %� ��(�F����� �-<� �(������� 7�'������� �C �(������ ������� �������� �����"��C 8����+����� �� � �5�(����� � ���!�(������ 0 �� ������� ��� !����� ������!����"� (&#7"� 8���� 9C0B10D0B16� 0116

����� �� �(��� �� ������ �� �� ��C ����� ���� ���� �(����� � ��� .�������"�����!�(������ /�)*3 !�� � �������� �����"��C %�!�+���� ��� �(����������� ������ �)* ���(��������� �� �������"� �&! (&# 8���� 6C=04D==4� 0112

������� ��� ���� ��C $����!�� ������������� � �(��(��� ��� ���� �����.������,�! ���������C *�������"�� ��������� �� ������ ���������� 6��� $"� 12C?4?D?10� 014B

������� ��� %��5��� ��� ���� ��C )����� ��(��(�� �� .�������"�����!�(������C ����(����� �� �5 � � ��� ����+�� �(����� $"�6��# =?2C==4=D==4?� 011=

����5��� �)� )��� �C %����� �(�������� �� ���� �� �(�� ���������.�������"��C ��� �������� �� .������,�! ������ ���� �!�� ����� 6���?CBB0DB99� 0126

���� ��� )��� �C ��� ����+�� ������� �� ��������" ������������� �(����������� ���� ���� �� ���-��.�� ������� 6��� 00C902D9==� 0122

���� ��� %����� *�� ��)��������� 7�� N� N� ��"��� A� %����!�� �C�������� �� ���� �"��� ������ ������ �(��! ������( ���������,���� ���(�� .�������"��� 7"� $"� 6��� 9C046D019� 011B

�(��� 7�� ��)����� ��� ��!�� )�� %������ ��� ����� A� $����� �)� ����%�C �(����� � ��� !�� ��� ���!�(������ 0 � �(������ ������� �������������"��� 5��&!� 8���� 1C=21D=4B� 0116

%����� ��� ���.� %�� ������� ��C ������������ � ����� �� %�0 � ��� ��(��7"� 6��� $"� 00C=041D=011� 0110

>����� *� ���(.� �� �������� >� �� ��C ��������� �� ��� �(�� ���!�(������0 �������� � ���!��� ����C ������� �������������-����+� � ����� ����� �)�-���T ���!�� � .������,�� �����+�� :(���( ���������� (&# 7"�8���� ?C===BD==B0� 0112

>�� E$� ������ 7$� ���! 87� ����� ��� %��.��� ��� ������ �$C �����-�������� ��(��(�� �� � ���!�(������C �(�� ����� ���!(����� ������G888� 3!"� 5��� ���� ��$ 2�� 10C2=1?D2B;;� 0119

E�7� 006� A�� 0 �#7> =;;; %�0 �7���A� 8A ���A%)7#���8A�%�-0 �������� ��5