| Project/Area Number |
20K17392
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Hirano Ikuo 東北大学, 医学系研究科, 講師 (00708117)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | GATA1 / Erythropoiesis / differentiation / EPO / Erythropoietin / erythropoiesis / leukemia |
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| Outline of Research at the Start |
GATA1は、GATA1発現量やEPOシグナルの有無で異なる標的遺伝子群を制御し赤血球分化を誘導していると予想されるが、マウス個体を用いた解析の困難さから、その標的遺伝子の詳細は不明である。本申請研究では、マウス個体内の同一細胞分画で、GATA1発現異常細胞と正常細胞を比較する解析系を用い、任意の赤血球分化段階において、定常時またはEPO投与によるストレス造血時のGATA1発現低下細胞と正常細胞を分取する。その後、網羅的遺伝子発現の比較を行い、GATA1とEPOおよびEPO下流シグナルにより協調的に制御される赤血球分化過程の運命決定機構を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this study was to elucidate the details of the regulatory mechanism of erythropoiesis by EPO, a cytokine that promotes erythropoiesis, and GATA1, a transcription factor that regulates erythroid differentiation. I performed a comparative analysis using mice in which GATA1 KD or GATA1 KO cells could be compared to normal cells within the same individual. The results showed that GATA1 is essential for differentiation at the MEP stage and that GATA1 KD cells produce an abnormal cell cluster that exhibits a specific gene expression pattern. We also suggested that GATA1 regulates EPO signaling by regulating Epor gene expression during the MEP stage, while there is no regulation of Gata1 gene expression by EPO signaling.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
赤血球は、その分化過程において造血幹細胞から段階的に分化が進み運命決定される。GATA1転写因子は赤血球分化のマスター転写因子として知られており、赤血球分化過程の広範な段階を制御しているが、比較的その発現量の少ない分化段階初期における機能については、その標的遺伝子を含め不明であった。本研究は、GATA1が機能する最初期の赤血球分化過程における働きを明らかとするものであり、将来的にiPS細胞等からの効率的な赤血球分化誘導系の最適化や、種々の貧血を伴う血液疾患の治療法の開発につながると考えている。
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