Role of S-adenosylmethionine in the Maintenance of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K16295
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Kato Hiroki 東北大学, 大学病院, 講師 (50801677)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: メチオニン代謝 / SAM / MAT2A / 遺伝子発現調節

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed the drug-inducible and hematopoietic cell-specific S-adenosylmethionine (SAM) synthase knock-out mouse. We confirmed the knock-out efficiency by gene expression analysis and mass spectrometry analysis. We found that the SAM synthase knock-out induced hematopoietic stem and progenitor cell (HSPC) reduction within several days. Additional analyses revealed that cell-intrinsic SAM synthesis is inevitable for the maintenance of HSPCs. p53 pathway alteration might be involved in the loss of HSPCs induced by this SAM synthase knock-out.

Free Research Field

造血

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、生体内造血でのSAM合成の意義には不明な点が多かった。今回我々は、造血細胞特異的にSAM合成酵素の欠損誘導が可能なマウスを作成し、その表現型を解析した。その結果、細胞自律的なSAM合成が造血幹前駆細胞の維持に必要であることが明らかとなり、そこにp53経路活性の調整が関わる可能性を見出した。SAMは栄養のシグナルである可能性があり、栄養の供給量に応じて、細胞の数や分化が調節されている可能性が考えられ、その実現機構としてSAM代謝が進化上重要な可能性がある。SAM代謝はがんの治療標的としても近年注目されており、今後の新規治療法の開発において、今回の研究による知見が役立つと期待される。