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構造転写因子Bachの遺伝子回路による血液細胞分化制御

研究課題

研究課題/領域番号 15390095
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医化学一般
研究機関広島大学

研究代表者

五十嵐 和彦  広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (00250738)

研究分担者 田代 聡  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (20243610)
武藤 哲彦  広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助手 (80343292)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2004年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2003年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
キーワードグロビン / 赤血球 / Bリンパ球 / 酸化ストレス / 転写因子 / クロマチン / ピストン / ヒストン
研究概要

15-16年度の研究で明らかにしたことの要点は以下の通りである。
1.転写因子Bach1はグロビン遺伝子のlocus control regionやヘムオキシゲナーゼ(HO)-1遺伝子のエンハンサーに結合し,転写を抑制する。その際,クロマチン構造の活性化状態を保ったまま転写を抑制する。
2.ヘムはBach1に結合し,そのグロビンLCRやHO-1エンハンサーからの解離,さらには活性化因子(NF-E2 p45やNrf2など)との置換を促進する。
3.Bach1はヘムで活性化される核外排出シグナルを有する。
4.Bach1は,細胞質微小管蛋白質IHABPと直接結合することにより細胞質に貯留する。
5.Bach1ノックアウトマウスでは血管平滑筋細胞の増殖応答や動脈硬化が野性型マウスに比べ低下している。
6.Bach2はBリンパ球分化の後半,特に形質細胞への最終分化過程で重要な役割を担う。
7.Bach2は抗体遺伝子のクラススイッチDNA組み換え,および体細胞突然変異導入に必要とされる。
8.Bach2は核内構造体の一つであるPMLボディーに集積し,同部位における転写反応を選択的に抑制する。
以上の結果から,ヘムによるBach1の活性制御機構ならびに細胞骨格との相互作用がさらに明らかになった。また,ヘム代謝と遺伝子発現とがBach1を介して共役することも明確になった。すなわち,赤芽球分化過程におけるヘムによるグロビン遺伝子の活性化,そして酸化ストレス応答におけるヘムによる細胞防御酵素HO-1の活性化である。一方,Bach2についても,とうとう生理的機能を明確に示すことができた。この成果はBリンパ球形質細胞の遺伝子プログラムの実体を解明していく上で大きなブレークスルーと考えている。また,このBach2が機能する上でPMLボディーとの相互作用が重要であることも示唆された。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Dynamic cytoplasmic anchoring of the transcription factor Bach 1 by intracellular hyaluronic acid binding protein IHABP2005

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki, C.
    • 雑誌名

      J.Biochem 136(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transgenic expression of Bach1 transcription factor results in megakaryocytic impairment2005

    • 著者名/発表者名
      Toki, T.
    • 雑誌名

      BLOOD (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamic cytoplasmic anchoring of the transcription factor Bach1 by intracellular hyaluronic acid binding protein IHABP.2005

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki, C.
    • 雑誌名

      J.Biochem. 136(in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transgenic expression of Bach1 transcription factor results in megakaryocytic impairment.2005

    • 著者名/発表者名
      Toki, T.
    • 雑誌名

      Blood (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Dynamic cytoplasmic anchoring of the transcription factor Bach1 by intracellular hyaluronic acid binding protein IHABP2005

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki, C.
    • 雑誌名

      J.Biochem 136

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Transgenic expression of Bach1 transcription factor results in megakaryocytic impairment2005

    • 著者名/発表者名
      Toki, T.
    • 雑誌名

      BLOOD

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Heme positively regulates the expression of b-globin at the locus control region via the transcription factor Bach1 in erythroid cells.2004

    • 著者名/発表者名
      Tahara, T.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 5480-5487

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Heme regulates gene expression by triggering Crm1-dependent nuclear export of Bach12004

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H.
    • 雑誌名

      EMBO J. 23

      ページ: 2544-2553

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The transcriptional programme of antibody class switching involves the repressor Bach22004

    • 著者名/発表者名
      Muto, A.
    • 雑誌名

      Nature 429

      ページ: 566-571

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Heme regulates gene expression by triggering Crm1-dependent nuclear export of Bach1.2004

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, H.
    • 雑誌名

      EMBO J. 23

      ページ: 2544-2553

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The transcriptional programme of antibody class switching involves the repressor Bach2.2004

    • 著者名/発表者名
      Muto, A.
    • 雑誌名

      Nature 429

      ページ: 566-571

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Heme-dependent up-regulation of the alpha-globin gene expression by transcription repressor Bach1 in erythroid cells2004

    • 著者名/発表者名
      Tahara, T.
    • 雑誌名

      Biochem.Biophys.Res.Commun. 324

      ページ: 77-85

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Tashiro, S.: "Repression of PML nuclear body-associated transcription by oxidative stress-activated Bach2"Mol.Cell.Biol.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sun, J.: "Heme regulates the dynamic exchange of Bach1 and NF-E2-related factors in the Maf transcription factor network"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 101. 1461-1466 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Brand, M.: "Dynamic changes in transcription factor complexes during erythroid differentiation revealed by quantitative proteomics"Nature Struct.Mol.Biol.. 11. 73-80 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tahara, T.: "Heme positively regulates the expression of b-globin at the locus control region via the transcription factor Bach1 in erythroid cells"J.Biol.Chem.. 279. 5480-5487 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, H.: "Cadmium induces nuclear export of Bach1, a transcriptional repressor of heme oxygenase-1 gene"J.Biol.Chem.. 278. 49246-49253 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kamio, T.: "The B cell-specific transcription factor BACH2 modifies the cytotoxic effects of anticancer drugs"Blood. 102. 3317-3322 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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