骨髄球系細胞の系列転換における「遷移細胞」の解析

• Project Area: Molecular mechanisms of cell fate determination in the cells that undergo stepwise differentiation to multiple pathways
• Project/Area Number: 25118722
• 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: Takasaki University of Health and Welfare
• Principal Investigator: 大根田 絹子 高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (50323291)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2014: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 細胞分化 / 転写因子 / マスト細胞 / 遺伝子発現制御

Outline of Annual Research Achievements

研究代表者らは、以前、マウス骨髄マスト細胞は、GATA2欠失によりマスト細胞の分化形質を失い未分化な形態を示すことを見いだした。このGATA2欠失細胞は、正常な血球分化の過程にはみられない不安定な「遷移状態」にあると考えられた。本研究は、この細胞を解析し、骨髄球系細胞の細胞系列転換機構を明らかにすることを目的として行った。研究結果の概要は、以下のとおりである。
GATA2欠失細胞は、マスト細胞にはほとんど発現していないC/EBPαを高発現しており、培養条件によってマクロファージや好中球様の細胞に系列転換した。一方、好塩基球や好酸球には分化しなかったが、一部の好塩基球特異的な遺伝子群の発現が増加していた。野生型BMMCにC/EBPαを過剰発現させると、C/EBPα の発現量依存的にGATA2mRNAの発現量が低下し、GATA2欠失細胞の表現型が一部再現された。GATA2とC/EBPαを同時に欠失させると、マクロファージや好中球に発現する遺伝子の発現増加は見られなくなったが、マスト細胞特異的な遺伝子の発現低下は観察された。BMMCとは異なり、腹腔細胞由来の培養マスト細胞（PMC）では、GATA2を欠失させてもC/EBPαの増加は見られなかった。これらの結果から、BMMCにおいて、GATA2とC/EBPαはお互いの発現を抑制している可能性が示唆された。GATA2欠失BMMCが正常な好塩基球に系列転換できなかったことから、好塩基球への分化にはGATA2が必要であると考えられた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] GATA2 is critical for the maintenance of cellular identity in differentiated mast cells derived from mouse bone marrow. (2015)
  • Author(s): Ohmori S, Moriguchi T, Noguchi Y, Ikeda M, Kobayashi K, Tomaru N, Ishijima Y, Ohneda O, Yamamoto M, Ohneda K.
  • Journal Title: Blood Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The Human GATA1 Gene Retains a 5' Insulator That Maintains Chromosomal Architecture and GATA1 Expression Levels in Splenic Erythroblasts. (2015)
  • Author(s): Moriguchi T, Yu L, Takai J, Hayashi M, Satoh H, Suzuki M, Ohneda K, Yamamoto M.
  • Journal Title: Mol Cell Biol. Volume: 35 Issue: 10 Pages: 1825-1837
  • DOI: 10.1128/mcb.00011-15
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Hypoxia-inducible factor-3alpha promotes angiogenic activity of pulmonary endothelial cells by repressing the expression of the VE-cadherin gene (2015)
  • Author(s): Satomi Kobayashi, Toshiharu Yamashita, Kinuko Ohneda, Masumi Nagano, Kenichi Kimura, Hideto Nakai, Lorenz Poellinger and Osamu Ohneda
  • Journal Title: Genes to Cells Volume: 20 Issue: 3 Pages: 224-241
  • DOI: 10.1111/gtc.12215
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Progenitor stage-specific activity of a cis-acting double GATA motif for Gata1 gene expression (2015)
  • Author(s): Moriguchi T, Suzuki M, Yu L, Takai J, Ohneda K, and Yamamoto M. “
  • Journal Title: Mol Cell Biol Volume: 35 Issue: 5 Pages: 805-815
  • DOI: 10.1128/mcb.01011-14
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Transcription factor GATA1 is dispensable for mast cell differentiation in adult mice. (2014)
  • Author(s): Ohneda K, Moriguchi T, Ohmori S, Ishijima Y, Satoh H, Philipsen S, Yamamoto M.
  • Journal Title: Mol Cell Biol. Volume: 34 Issue: 10 Pages: 1812-1826
  • DOI: 10.1128/mcb.01524-13
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Mast cell deficiency results in the accumulation of preadipocytes in adipose tissue in both obese and non-obese mice. (2014)
  • Author(s): Ishijima Y, Ohmori S, Ohneda K.
  • Journal Title: FEBS Open Bio Volume: 4 Pages: 18-24
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Gatal 5' region harbors distinct cis-regulatory modules that direct gene activation in erythroid cells and gene inactivation in HSCs (2013)
  • Author(s): Takai J, Moriguchi T, Suzuki M, Yu L, Ohneda K, and Yamamoto M.
  • Journal Title: Blood. Volume: 122 Issue: 20 Pages: 3450-3460
  • DOI: 10.1182/blood-2013-01-476911
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GATA factor switching from GATA2 to GATA1 contributes to erythroid differentiation (2013)
  • Author(s): Suzuki M, Kobayashi-Osaki M, Tsutsumi S, Pan X, Ohmori S, Takai J, Moriguchi T, Ohneda O, Ohneda K, Shimizu R, Kanki Y, Kodama T, Aburatani H, Yamamoto M
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 18 Issue: 11 Pages: 921-933
  • DOI: 10.1111/gtc.12086
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of erythroleukemic GAK14 cells and characterization of GATA1 N-terminal domain (2013)
  • Author(s): Mukai HY, Suzuki M, Nagano M, Ohmori S, Otsuki A, Tsuchida K, Moriguchi T, Ohneda K, Shimizu R, Ohneda O, Yamamoto M,
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 18 Issue: 10 Pages: 886-898
  • DOI: 10.1111/gtc.12084
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ablation of Mina53 in mice reduces allergic response in the airways. (2013)
  • Author(s): Mori T, Okamoto K, Tanaka Y, Teye K, Umata T, Ohneda K, Tokuyama K, Okabe M, Tsuneoka M.
  • Journal Title: Cell Struct Funct. Volume: 38 Pages: 155-167
  • NAID: 130004137595
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 3T3-L1細胞の脂肪細胞分化におけるGATA因子の機能解析 (2014)
  • Author(s): 石嶋康史, 大森慎也, 池田翔冴, 高木美紀, 前川悠理, 大根田絹子
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] GATA2がCebpaの転写を抑制することが骨髄マスト細胞の分化形質維持に必要である, (2014)
  • Author(s): 大森慎也, 登丸菜月, 石嶋康史, 森口尚, 山本雅之, 大根田絹子
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] マスト細胞におけるGATA2によるCebpa遺伝子の発現抑制機構の解析 (2014)
  • Author(s): 小林浩太, 大森慎也, 石嶋康史, 森口尚, 山本雅之, 大根田絹子
  • Organizer: 平成26年度日本生化学会関東支部例会
  • Place of Presentation: 水戸
  • Year and Date: 2014-06-14
• [Presentation] GATA2欠失マスト細胞の分化転換能の解析 (2014)
  • Author(s): 野口由紀, 大森慎也, 石嶋康史, 森口尚, 山本雅之, 大根田絹子
  • Organizer: 平成26年度日本生化学会関東支部例会
  • Place of Presentation: 水戸
  • Year and Date: 2014-06-14
• [Presentation] 脂肪細胞分化におけるGATA転写因子の機能解析 (2014)
  • Author(s): 高木美紀, 石嶋康史, 大森慎也, 池田翔冴, 前川悠理, 大根田絹子
  • Organizer: 平成26年度日本生化学会関東支部例会
  • Place of Presentation: 水戸
  • Year and Date: 2014-06-14
• [Presentation] GATA2はマスト細胞の分化形質の維持に必須である (2013)
  • Author(s): 大森慎也, 石嶋康史, 森口尚, 山本雅之, 大根田絹子
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] GATA2によるcebpa遺伝子の発現抑制が骨髄マスト細胞の分化形質の維持に必須である (2013)
  • Author(s): 大森慎也, 石嶋康史, 野口由紀, 森口尚, 山本雅之, 大根田絹子
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] マスト細胞の欠失により脂肪組織に脂肪前駆細胞が蓄積する (2013)
  • Author(s): 石嶋康史, 大森慎也, 大根田絹子
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Remarks] 高崎健康福祉大学・大学院 薬学部 分子生体制御学研究室
  • URL: http://www.takasaki-u.ac.jp/p_yaku_labo/yaku-02-01/
• [Remarks] 高崎健康福祉大学薬学部分子生体制御学研究室
  • URL: http://www.takasaki-u.ac.jp/p_yaku_labo/yaku-02-01/