GATA転写因子群による細胞特異的転写調節機序の解析

• Project/Area Number: 06680713
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Developmental biology
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 山本 雅之 東北大学, 医学部, 講師 (50166823)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村長 靖 東北大学, 医学部, 助手 (30250749)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1994: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 転写因子 / 細胞特異的遺伝子発現 / 赤血球 / GATA因子群 / 細胞分化

Research Abstract

GATA配列に結合する転写因子が遺伝子発現の赤血球特異性規定に重要な貢献をしていることが強く示唆されている.私たちは以前に,GATA因子がファミリーを形成していることを明らかにしたが,本研究において,ヒト白血病由来細胞株について広く調べてみると,GATA-1発現が赤血球・巨核球系の分化形質発現と強く相関するのに対して,GATA-2の発現はさらに未分化な造血細胞にも見られることを見出した.この結果から,GATA-2が造血前駆細胞において重要な機能を果しているのに対して,GATA-1はすでに分化がある程度進んだ細胞での形質発現に貢献していることが示唆される.私たちはまだ精巣型GATA-1の存在を発見したが,本研究において,精巣型および赤血球型プロモーターを含むGATA-1遺伝子のクローン化に成功し,その機能解析を実施した.赤血球型プロモーターに機能的なGATA配列が存在することはすでに知られていたが,本研究から,精巣型プロモーターにもGATA配列が存在し,重要な機能的貢献を果していることが明らかになった.ところで,同様にGATA-3遺伝子の解析を行ったところ,調節領域に存在するGATA配列は機能的に重要ではなかった.このことは,GATA-2とGATA-1の遺伝子の調節様式が異なることを示しており、転写因子それ自身の転写制御を考える上で興味深い.ところで,細胞より核を単離し,PFA固定後にGATA-1抗体N6で免疫沈降する方法で,GATA-1の標的遺伝子の単離・同定を試みた.赤血球系細胞単離核よりGATA-1・DNA複合体を精製してみると,その中にはすでに機能的GATA配列が存在することが知られているGATA-1遺伝子やエリスロポエチン受容体遺伝子の調節領域が濃縮され,細胞内でこれら遺伝子が実際にGATA-1の標的遺伝子となっていることが明らかとなった.

Research Products

• [Publications] Yatsunami,k.: "Structure of the L-histidine decarboxylase gene." J.Biol.Chem.269. 1554-1559 (1994)
• [Publications] Igarashi,k.: "Regulation of transcription by deimerization of erythroid transcription factor NF-E2 p45 with small Maf proteins." Nature. 367. 568-572 (1994)
• [Publications] Yang,Z.Y.: "Human GATA-3 trans-activation DNA binding and nuclear localization activities are organized into distinct struchtural domains." Mol.Cell.Biol.14. 2201-2212 (1994)
• [Publications] Yomogida,K.: "Developmental stage-and spermatogenic cycle-specitic expression to GATA-1 in mouse Sertoli cells." Development. 120. 1759-1766 (1994)
• [Publications] Kornhauser,J.M.: "Temporal and spacial changes in GATA-transcription factor expression are coincided with development of the chicken optic tectum." Mol.Brain Res.23. 100-110 (1994)
• [Publications] Lim,K.-C.: "Structure and tissue-specific regulation of the chicken erythroid δ-aminolevulinate synthase gene." Nucleic Acids Res.22. 1226-1233 (1994)
• [Publications] Nagai,T.: "Transcription factor GATA-2 is expressed in erythroid,early myeloid and CD34+ human leukemia-derived cell lines." Blood. 84. 1074-1084 (1994)
• [Publications] Minegishi,N.: "Erythropoietin-dependent induction of hemoglobin synthesis in multi-cytokine dependent cell line M-TAT." J.Biol.Chem.269. 27700-27004 (1994)
• [Publications] Morii,E.: "Loss of DNA binding ability of the transcription factor encoded by the mutant mi locus." Biochem.Biophys.Res.Commun.205. 1299-1304 (1994)
• [Publications] Ishihara,H.: "Structure and regulation of the chicken GATA-3 gete." J.Biochem.117. 499-508 (1995)
• [Publications] Igarashi,K.: "Structure,expression and function of small Maf protein Mafk in mouse." J.Biol.Chem.(in press). (1995)
• [Publications] Kataoka,K.: "Small Maf proteins heterodimerizes with Fos and potentially act as competitive repressors of NF-E2 transcription factor." Mol.Cell.Biol.(in press). (1995)
• [Publications] Yamamoto,M.: "The Regulation of Heme Protein Synthesis.(分担)" AlphaMed Press,Dayton, 140 (1994)