赤芽球におけるＬＭＯ２を介した転写制御機構の解明

• Project Area: Molecular mechanisms of cell fate determination in the cells that undergo stepwise differentiation to multiple pathways
• Project/Area Number: 23118502
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 藤原 亨 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60333796)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2012: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2011: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

細胞分化における遺伝子発現の調節には細胞系列特異的な転写因子が関与していると考えられており、このうち赤血球の分化においては、GATA-1転写因子が重要な役割を果たしている。GATA-1は、Scl/TAL1、LMO2、LDB1、ETO2などの転写因子もしくは共役因子と複合体を形成していることが明らかとなっており、これらの因子がGATA-1による遺伝子発現制御に影響を及ぼしていることが予想される。このうち非DNA結合蛋白質であるLMO2は、赤芽球におけるその強制発現により分化が抑制される報告があるものの、赤芽球系遺伝子発現への影響および赤芽球エピゲノム形成への寄与など、その分子学的メカニズムは明らかとなっていない。本研究においては、LMO2の赤芽球遺伝子の発現制御の詳細な発現プロファイル及び発現抑制に寄与する分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。
具体的にはヒトCD34陽性細胞からの赤芽球分化系を用い、LMO2のノックダウンを行った後の遺伝子発現変化についてのマイクロアレイ解析とともに、免疫沈降シーケンス法を施行する予定である。平成23年度は、まず赤芽球系細胞であるK562細胞におけるLMO2の意義について解析を行った。K562細胞において、LMO2のノックダウンを行うことにより、以前に我々がG1E細胞で行った結果と同様に多くの遺伝子が発現上昇を認めたが、一方でグロビン遺伝子をはじめとした赤血球特異的遺伝子の発現低下を認めたことを明らかとした。今年度は、CD34陽性細胞由来の赤芽球分化系において同様にLMO2のノックダウンを行うことにより、同様にグロビン遺伝子の発現低下を認め、その成果を雑誌に投稿中である。今後これらの実験系を用いて、LMO2を介した転写抑制メカニズムについて明らかにしていく。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Role of transcriptional corepressor ETO2 in erythroid cells (2013)
  • Author(s): Fujiwara T, Alqadi YW, Okitsu Y, Fukuhara N, Onishi Y, Ishizawa K, Harigae H
  • Journal Title: Experimental Hematology Volume: 41 Issue: 3 Pages: 303-315
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2012.10.015
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gene Expression Profiling Identifies HOXB4 as a Direct Downstream Target of GATA-2 in Human CD34+ Hematopoietic Cells (2012)
  • Author(s): Fujiwara T, Yokoyama H, Okitsu Y, Kamata M, Fukuhara N, Onishi Y, Fujimaki S, Takahashi S, Ishizawa K, Bresnick E and Harigae H
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 7 Issue: 9 Pages: e40959-e40959
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0040959
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Elucidation of the role of LMO2 (LIM-only protein 2) in erythroid cells (2012)
  • Author(s): Ai Inoue, Tohru Fujiwara et al.
  • Organizer: 米国血液学会
  • Place of Presentation: アトランタ（米国）
  • Year and Date: 2012-12-07