造血系シグナル伝達における細胞質チロシンキナーゼ及び核移行転写制御因子の特異性

• Project/Area Number: 08458227
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Cell biology
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 井川 洋二 東京医科歯科大学, 医学系研究科, 教授 (40085618)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山村 康子 東京医科歯科大学, 医学系研究科, 講師 (50146809) ; 中村 正孝 東京医科歯科大学, 疾患遺伝子実験センター, 教授 (30180392)
• Project Period (FY): 1996 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥8,700,000 (Direct Cost: ¥8,700,000); Fiscal Year 1998: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 1997: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1996: ¥4,100,000 (Direct Cost: ¥4,100,000)
• Keywords: ウイルス性白血病発症機構 / Friend 病 / 赤芽球系細胞 / EPOR / JAK・STATファミリー / EPOR下流のMAPK回路 / STAT5の核内移行機構 / Friend病 / 貧血症脾 / Friend病脾 / JAKファミリー / STATファミリー / STAT5の核内移行 / JAK1恒常的リン酸化

Research Abstract

エリスロポエチン(EPO)の自然標的細胞である赤芽球系細胞において、エリスロポエチン受容体(EPOR)の下流のJAKファミリーとSTATファミリー遺伝子の発現を解析した。検索対象は、フェニルヒドラジンで誘導された貧血症マウスの脾腫から分離された正常とみなされる赤芽球系細胞と、Friend白血病ウィルス(多血症株)で誘導されたマウス脾腫から分離された赤芽球系細胞を用い、それぞれをTER119抗体を指標に分画した標品について純度が得られた。これらの細胞においてEPOR特異抗体で沈降する蛋白をJAKファミリーの抗体で検索したところ、前者では、EPO依存性にJAK2、STAT5がチロシン燐酸化され、STAT5は核内へ移行し、STAT5A、Bが結合するGAS配列、PRE配列と特異的に結合した。後者では、EPOの有無に拘わらず、JAKI、STAT5が恒常的にチロシン燐酸化されていたが、STAT5は核内移行を示さず、従ってSTAT5の結合するGAS、PRE配列とは結合できなかった。この系にEPOを添加したところSTAT5は瞬時に核移行を示し、EPOとの共働ではじめて増殖シグナルを送ることが初めて示され、ウィルス性白血病発症における、ウィルス遺伝情報とサイトカインシグナルの強調した機能発揮が明らかにされた。今後EPO/EPOR、gp55/EPORを介するSTAT5のチロシン燐酸化状態の差を同蛋白の燐酸化、アミノ酸の同定を含め検討したい。
他方、フレンド白血病細胞系ではEPOR下流のRas機能を打ち消すDN-Rasを導入・発現させると分化が誘導され、MAPK回路がこの現象に関与していることが示され、現在、各種阻害剤を用いてその詳細を検討している。

Research Products

• [Publications] Yamamura、Y.、et al.: "Erythropoietin and friend virus gp55 activate different JAK/STAT pathways through the erythropoietin receptor in erythroid cells."Molecular and Cellular Biology. 18(3). 1172-1180 (1998)
• [Publications] Tajima、S.、et al.: "Function and conformation of wild-type p53 protein are influenced by mutations in bovine leukemia virus-induced B-cell lymphosarcoma."Virology. 243. 235-246 (1998)
• [Publications] Osada、M.、et al.: "Cloning and functional analysis of human p51、which structurally and functionally resembles p53."Nature Medicine. 4. 839-843 (1998)
• [Publications] Anzai、H.、et al.: "Self-renewal and differentiation of a basic fibroblast growth factor-dependent multipotent hematopoietic cell line derived from embryonic stem cells."Development、Growth & Differentiation. 41. 51-58 (1999)
• [Publications] Aisaki、K.、et al.: "Apoptotic changes precede mitochondrial dysfunction in red cell-type pyruvate kinase mutant mouse erythroleukemia cell lines."Jpn.J.Cancer Res.. 90. 171-179 (1999)
• [Publications] Yamamura,Y.,et al.: "Erythropoietin and friend virus gp55 activate different JAK/STAT pathways through the erythropoietin receptor in erythroid cells." Molecular and Cellular Biology. 18(3). 1172-1180 (1998)
• [Publications] Tajima,S.,et al.: "Function and conformation of wild-type p53 protein are influenced by mutations in bovine leukemia virus-induced B-cell lymphosarcoma." Virology. 243. 235-246 (1998)
• [Publications] Osada,M.,et al.: "Cloning and functional analysis of human p51,which structurally and functionally resembles p53." Nature Medicine.4. 839-843 (1998)
• [Publications] Anzai,H.,et al.: "Self-renewal and differentiation of a basic fibroblast growth factor-dependent multipotent hematopoietic cell line derived from embryonic stem cells." Development,Growth & Differentiation. 41. 51-58 (1999)
• [Publications] Aisaki,K.,et al.: "Apoptotic changes precede mitochondrial dysfunction in red cell-type pyruvate kinase mutant mouse erythroleukemia cell lines." Jpn.J.Cancer Res.90. 171-179 (1999)
• [Publications] Ikawa,Y.: "Pathogenesis of Friend leukemia virus." Leukemia. 11 Supplement3. S152-S154 (1997)
• [Publications] Yamamura,Y.et al.: "Activation of the JAK1-STAT5 pathway by binding of the Friend virus gp55 glycoprotein to the erythropoietin receptor." Leukemia. 11 Supplement3. S431-S434 (1997)
• [Publications] Kato,M.V.et al.: "Upregulation of the elongation factor-1α gene by p53 in association with death of an erythroleukemic cell line." Blood. 90(4). 1373-1378 (1997)
• [Publications] Yamamura,Y.et al.: "Erythropoietin and friend virus gp55 activate different JAK/STAT pathways through the erythropoietin receptor in erythroid cells." Molecular and Cellular Biology. 18(3). 1172-1180 (1998)
• [Publications] Watanabe,N.et al: "Both the changes of six amino acids and the c-terminal truncation caused by a one base insertion in the defective env gene of Friend Spleen Focus-forming virus significantly affect the pathogenic activity of the encoded leukemogenic membrane glycoprotein (gp55)." J.Virol.69(12). 7606-7611 (1995)
• [Publications] Xu,X.et al: "A mouse erythroleukemia cell line possessing Friend spleen focus-forming virus gp55 transgene and temperature-sensitive mutant p53 gene." Jpn.J.Cancer Res.86. 284-291 (1995)
• [Publications] Yoshida,T.et al: "Both human fas and chimeric fas/TNFR-1 mediate complete cell death in murine NIH/3T3 cells with less distinct nuclear fragmentation." Proc.Japan Acad.72(B). 16-21 (1996)
• [Publications] Kato,M.V.et al: "No significant changes in the expression of the fas,fasl,bcl-2 and bax genes in apoptosis of an erythroleukemic cell line by p53." International J.of Oncology. 9. 269-277 (1996)
• [Publications] Ikawa,Y.: "Pathogenesis of Friend leukemia virus." Leukemia. 11 Supplement 1. S152-S154 (1997)
• [Publications] Yamamura,Y.et al: "Activation of the JAK1-STAT5 pathway by binding of the Friend virus gp55 glycoprotein to the erythropoietin receptor." Leukemia. 11 Supplement 1. S431-S434 (1997)