2021 Fiscal Year Annual Research Report
転写因子GATA1とエリスロポエチンシグナルが形作る赤血球への運命決定機序の解明
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20K17392
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
平野 育生 東北大学, 医学系研究科, 講師 (00708117)
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2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | GATA1 / Erythropoietin / erythropoiesis |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、赤血球造血を促すサイトカインであるエリスロポエチン（EPO）シグナルと、赤血球分化を制御する転写因子GATA1による協調的な赤血球分化制御機構の詳細を明らかにすることを目的としている。前年度の解析では、同一個体内でGATA1 KDまたはGATA1 KO細胞と正常細胞を比較可能なマウスを用い、GATA1発現がMEP分画の分化に必須であることを示した。
令和2年度は、分取したGATA1 KD MEP細胞とGATA1発現正常MEP細胞を用いたRNA-seq解析を行い、GATA1 KD MEP分画におけるGata2遺伝子の発現低下やEPOレセプター（Epor）遺伝子の発現低下などを示した。より詳細なGATA1発現低下による血球分化への影響を解析する目的で、Gata1.05/HprtGFPマウスcKit陽性骨髄細胞を用いたシングルセル（sc）RNA-seq解析を実施した。同解析においてMEPとして識別されたクラスター内に、GATA1KDおよびGATA1正常細胞どちらにおいても同定される細胞集団（C1, C2）と、GATA1KD細胞で特異的に出現している細胞集団（C3）およびGATA1正常細胞特異的に出現している細胞集団（C4）を同定し、各細胞集団間で発現の異なる遺伝子セットを同定した。
EPOシグナルによるGata1遺伝子の発現制御機構が存在する可能性を検証するために、Gata1遺伝子制御領域内の種間で高度に保存されたSTAT結合配列を欠失したマウスを作製したが、胎児肝臓および成獣骨髄における赤血球分化過程への影響は認められなかった。
本研究結果は赤血球分化初期過程におけるGATA1による分化制御機構を明らかにするものである。また、赤血球分化に重要なEPOシグナルは、GATA1による制御の下流に存在し、EPOによるGATA1発現制御機構は存在しないことを示唆する結果である。
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