2006 Fiscal Year Annual Research Report
血球細胞分化過程における転写因子PU.1による標的遺伝子群の発現調節機構
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18790664
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
鈴木 光浩 東京理科大学, 生命工学技術部門, 助手 (00321662)
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| Keywords | 再生医学 / 発現制御 / 発生・分化 / 遺伝子 |
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| Research Abstract |
転写因子PU.1は造血幹細胞から各種血液細胞への分化進行決定に重要な役割を果たしている。PU.1の標的遺伝子の遺伝子発現調節機構はPU.1と他の転写因子・転写共役因子とのクロストークおよびPU.1自身の修飾により制御されている。これまでにPU.1の3カ所の被アセチル化部位のリジンをアルギニンへ個別または全て置換した変異体においてコアクティベーター(CBP/p300)やコリプレッサー(mSin3A-HDAC1)との複合体形成に変化が起ることを示唆する実験結果を得ている。しかし他の被アセチル化・被リン酸化部位での解析については不明な点が多く残されている。本研究では以下の解析を行いさらに詳細なPU.1による転写調節機構の選択性について解明を目指し以下の研究を行った。
1-1)PU.1の修飾状態と転写共役因子との結合による転写調節の相関性
PU.1のETSドメインに存在する被アセチル化・リン酸化部位の修飾状態と転写共役因子群との結合の嗜好性を明らかにするためPU.1の被修飾部位と推測される箇所にそれぞれ置換変異を導入した変異体を作製し、CBP/p300もしくはmSin3A-HDACI複合体との結合の強さをpulldown法、two-hybrid法を用いて解析を行った。その結果、PU.1の223,224,245-249a.a.に存在するリジン残基がmSin3A-HDACI複合体への結合に必須な役割を果たしていることを明らかとした。
1-2)PU.1により「正」・負」に調節される標的遺伝子とPU.1の被修飾状態との関連性
PU.1は細胞周期関連遺伝子p16遺伝子を積極的に抑制していることを明らかにしている。また、造血幹細胞から単球・マクロファージ系細胞への分化に必要なGM-CSFR遺伝子はPU.1によりその発現が昂進している。この「正」・「負」の調節がPU.1のどの部位に修飾を受けることで行われているのかを各被修飾部位に置換を導入したPU.1置換変異体を用いて解析を行った。その結果、上記223,224a.a.のリジン残基のアセチル化と132,133a.a.に存在するセリン残基のリン酸化が標的遺伝子の発現昂進に、245-249a.a.のリジン残基のアセチル化が転写抑制に寄与していることを明らかとした。
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