2011 Fiscal Year Annual Research Report
ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)による血液細胞運命制御の全体像の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular mechanisms of cell fate determination in the cells that undergo stepwise differentiation to multiple pathways |
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| Project/Area Number |
23118524
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
古川 雄祐 自治医科大学, 医学部, 教授 (00199431)
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| Keywords | 癌 / 遺伝子 / 発現制御 / 移植・再生医療 |
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| Research Abstract |
1)血液細胞におけるHDAC発現とその制御機構の解明:(1)正常造血幹細胞/前駆細胞(CD34陽性骨髄、臍帯血単核細胞)においてHDACの発現はきわめて低く、特に蛋白レベルでは検出限度以下であった。一方、committed progenitors(CD34陰性骨髄単核細胞)においては発現が認められたが、顆粒球・単球では再度発現が低下した。この発現パターンはin vitroの培養系でも再現された。(2)急性白血病においてHDACの強発現を認めた。HL-60、U937を顆粒球ないし単球系に分化させると、HDACの発現は著明に低下した。一方、K562を赤芽球・巨核球系に分化させた場合は、HDACの発現は抑制されなかった。(3)HDAC1プロモーターはTATA lessで、GC box、CCAAT box、GATAおよびMZF-1の結合配列を認めた。プロモーター活性はSp-1、GATA-1によって活性化され、GATA-2、MZF-1、C/EBPα、C/EBPβによって抑制された。またGATA-1によるHDAC1転写活性化は、GATA-2+MZF-1によって著明に抑制された。
2)造血幹細胞におけるHDACの機能と白血化への関与の解明:(1)純化した造血幹細胞にHDAC1を強発現させたが、明らかな増殖の促進は認めなかった。(2)C57BL/6(Ly-5.1)マウス由来の造血幹細胞(c-Kit陽性細胞)にレトロウイルスを用いてHDAC1を発現させ、放射線照射したC57BL/6(Ly-5.2)マウスに移植した。現在、約9か月の観察であるが、HDAC1発現群において有意の白血球減少が認められている。一方、赤血球数、血小板数は対照群(Mock)、無処置マウスと差を認めていない。
3)幹細胞性(stemness)の維持におけるHDACの役割:HDACがmicroRNAのプロセシングに関与する因子であるDGCR8を脱アセチル化し、primary microRNA transcriptの切断を促進することを見いだした。この現象は造血幹細胞におけるmicroRNA発現の制御に関与していると考えられ、stemness維持との関連が推察される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
造血幹細胞・前駆細胞におけるHDAC発現パターンを明らかにし、HDACが血液細胞の運命制御に重要な役割を果たしている可能性を示すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
HDACが血液細胞の運命制御に重要な役割を果たしていることをより直接的に、かつin vivoレベルで示すためにHDACを造血幹細胞で強発現するトランスジェニック・マウスの作製を行う。
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