Oct-3/4と協調して機能する転写因子の同定とES細胞の分化運命決定機構の解析

• Project/Area Number: 14028012
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 吉田 進昭 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10250341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 充治 東京大学, 医科学研究所, 助手 (40332621)
• Project Period (FY): 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2002: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
• Keywords: ES細胞 / Oct-3 / 4 / 未分化状態 / 転写因子 / Rex-1

Research Abstract

ES細胞の未分化状態維持に必須の転写因子を同定することを目的とし、Rex-1遺伝子の転写調節領域に結合する因子Roxのクローニングを試みた。Rex-1遺伝子は、ES細胞、EC細胞などの未分化細胞特異的に発現し、転写因子Oct-3/4による発現制御を受けることが分かっている。一方でOct-3/4の結合配列のすぐ上流側の配列も転写調節に重要であることが示され、実際その配列上に結合する因子が存在していることも示されたが、その因子の実態は不明であった。
Oct-3/4が他の因子と協調して転写活性化因子として機能することから、我々は、上記の配列に結合する因子こそが、Oct-3/4と協調して機能する因子ではないかと考え、その同定を行った。等電点電気泳動とSDS-PAGEとを組み合わせて蛋白の分離を行い、ゲルからペプチドを回収して、活性の再生をこころみた。EMSAによってDNAへの結合能を調べ、目的の配列に特異的に結合するペプチドを同定した。さらにLC-MASを用いてペプチドの内部配列情報を得、このペプチドをコードする遺伝子を同定した。in vitro translationシステムを用いて同定した遺伝子の遺伝子産物を作成したところ、この因子が確かにRex-1遺伝子の転写調節領域内の配列に特異的に結合し、F9細胞だけではなく、ES細胞でも発現していることが確認された。ES細胞の未分化状態維持におけるこの因子の役割をさらに解析するため、ES細胞におけるnull mutantの作製を開始し、Oct-3/4との相互作用、分化状態による修飾の違いなどについても解析を進めている。

Research Products

• [Publications] Nosaka, T., Morita, S., Kitamura, H., Nakajima, H., Shibata, F., Morikawa, Y., Kataoka, Y., Ebihara, Y., Kawashima, T., Itoh, T., Ozaki K., Senba.E., Tsuji, K., Makishima, F., Yoshida, N., Kitamura, T.: "Mammalian Twisted gastrulation is essential for skeleto-lymphogenesis"Mol. Cell. Biol.. (in press).
• [Publications] Sato, A., Matsumoto, Y., Koide, U., Kataoka, Y., Yoshida, N., Yokota, T., Asashima, M., Nishinakamura, R.: "Zing finger protein sall2 is not essential for embryonic and kidney development"Mol. Cell. Biol.. 23. 62-69 (2003)
• [Publications] Fukuda, T., Yoshida, N., Kataoka, Y., Manabe, R., Mizuno-Horikawa, Y., Sato, M., Kuriyama, K., Yasui, N., Sekiguchi, K.: "Mice lacking the EDB segment of fibronectin develop normally but exhibit reduced cell growth and fibronectin matrix assembly in vitro"Cancer Res.. 62. 5603-5610 (2002)
• [Publications] Honke, K., Hirahara, Y., Dupree, J., Suzuki, K., Popko, B., Fukushima, K., Fukushima, J., Nagasawa, T., Yoshida, N., Wada, Y., Taniguchi, N.: "Paranodal junction formation and spermatogenesis require sulfoglycolipids"Proc. Natl. Acad. Sci.. 99. 4227-4232 (2002)
• [Publications] Ohtsuka, S., Takaki, S., Iseki, M., Miyoshi, K., Nakagata, N., Kataoka, Y., Yoshida, N., Takatsu, K., Yoshimura, A.: "SH2-B is Required for both Male and Female Reproduction"Mol. Cell. Biol.. 22. 3066-3077 (2002)
• [Publications] Fukuyama, H., Adachi, M., Suematsu, S., Miwa, K., Suda, T., Yoshida, N., Nagata, S.: "Requirement of Fas expression in B cells for tolerance induction"Eur. J. Immunol.. 32. 223-230 (2002)