造血細胞におけるNotchシグナル伝達に関わる分子の同定とその機能解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13016205
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 黒川 峰夫 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (80312320)
• Keywords: Notch1 / 造血細胞の分化 / Notch2 / リガンド / 細胞内領域 / 切断 / 核内移行 / リン酸化

Research Abstract

Notchは細胞膜に存在するレセプターで、そのシグナルは細胞の分化を抑制し、細胞の運命決定を調節する。ヒトではNotch1からNotch4までの4種類が知られている。Notch1はTAN-1とも呼ばれ、もともとT細胞性白血病の染色体転座において再構成を受ける遺伝子として同定された。またトランスジェニックマウスを用いた解析により、NotchシグナルはT細胞や骨髄球系細胞の分化方向の決定にも関与することが明らかとなっている。このようにNotchは造血細胞の悪性化や分化決定機構に重要な役割を果たす分子と考えられる。Notchファミリーのうち、Notch1については少なくともDelta1、Jagged1、Jagged2の3つのリガンドが知られており、リガンドとの結合によってNotch1はその細胞内領域が切断されて、核内に移行すると考えられている。しかし、他のNotchファミリーのリガンドやシグナル伝達機構の詳細は不明である。われわれはNotch2に関して、対応するリガンドとリガンド結合以降のシグナル伝達機構を解析した。Delta1、Jagged1、Jagged2はすべてBaF3細胞上のNotch2に結合した。これらのリガンドが結合してから15分以内にNotch2の膜貫通領域が切断され、細胞内領域は核内に移行した。また切断されたNotch2の細胞内領域は、時間とともに高度にリン酸化を受けた。活性型Notch1は核内で転写因子RBP-Jκと結合して機能し、RBP-Jκが活性化するプロモーターを用いたレポーターアッセイ法は、Notch1のシグナル伝達を鋭敏に検出することができる系であるが、BaF3細胞におけるNotch2へのリガンド結合によってもRBP-Jκ反応性プロモーターが著明に活性化された。以上の結果より、Notch2に対応するリガンドおよびリガンド結合後のNotch2の活性化の機構が明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Izutsu, K., Kurokawa, M., Imai, Y., Maki, K., Mitani, K., Hirai, H.: "The corepressor CtBP interacts with Evi-1 to repress TGF-β signaling"Blood. 19. 2815-2822 (2001)
• [Publications] Hirai, H., Izutsu, K., Kurokawa, M., Mitani, K.: "Oncogenic mechanisms of Evi-1 protein"Cancer Chemother Pharmacol. 48. S35-S40 (2001)
• [Publications] Imai, Y., Kurokawa, M., Izutsu, K., Hangaishi, A., Maki, K., Ogawa, S., Chiba, S., Mitani, K., Hirai, H.: "Mutations of the Smad4 gene in acute myelogeneous leukemia and their functional implications in leukemogenesis"Lettkemia Lymphoma. (in press).
• [Publications] Izutsu, K., Kurokawa, M., Irnai, Y., Ichikawa, M., A.sai, T., Maki, K., Mitani, K., Hirai, H.: "The t(3;21) fusion product, AML1/Evi-1, blocks AML1-induced transactivation by recruiting CtBP"Oncogene. (in press).