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赤血球系細胞分化における転写因子およびヘムによる制御機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 08458188
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能生物化学
研究機関東北大学

研究代表者

林 典夫  東北大学, 医学部, 教授 (00004606)

研究分担者 永井 正  東北大学, 医学部, 助手 (40237483)
宗像 浩  東北大学, 医学部, 助教授 (90111294)
古山 和道  東北大学, 医学部, 助手 (80280874)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
1997年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1996年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワードNF-E2 / GATA-1 / MafK / Bach1 / Bach2 / ヘム調節モチーフ / 5-アミノレブリン酸合成酵素 / コプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ / p45 / Bach因子 / メロンボポエチン / M-TAT細胞
研究概要

正常な赤血球分化機構の実体解明に資するため、赤血球分化に関与する特異的な遺伝情報発現制御機構やヘム生合成系酵素の発現調節機構の解析を行い、下記のような成果が得られた。
1) 転写因子NF-E2ヘテロ2量体を構成するMafKがp45以外の因子との複合体として働く可能性を探るため、マウスcDNAライブラリーのスクリーニングを行い、MafKとへテロ2量体を形成する新しいbZip型転写因子Bach1とBach2を同定し、それらの発現分布や機能を解析した。Bach2については、その細胞内局在性が塩基性領域、C末端領域およびBTB領域の3つにより制御されていることが知られた。
2) 遺伝子導入マウスによる解析から、卵黄嚢型造血と成人型造血では、赤血球分化に必須な転写因子GATA-1の遺伝子発現に必要な転写調節領域が異なることが知られた.
3) 5-アミノレブリン酸合成酵素(ALAS)のミトコンドリア移行調節に関与するとされるヘム調節モチーフ(HRM)が細胞内で機能していることを実証した。赤血球型ALASと非特異型ALASとではHRMの作用に著しい差があり、イソ酵素間の生理的役割の違いを反映しているものと考えられた。
4) マウス赤白血病細胞での解析から、NF-E2を構成するp45因子のN末端側領域に転写活性化領域が存在し、Rasからの情報伝達に重要であることが明らかにされた。
5) 赤血球型ALAS遺伝子の転写調節にはCCAATを含む調節配列に結合するNF-Y因子が、コプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ遺伝子の非赤血球系細胞での発現には、新たに同定されたcis因子GGACTACAGが重要であることが示唆された。
6) X染色体連鎖鉄芽球性貧血の1例において、赤血球型ALAS遺伝子変異が同定され、この変異は本酵素のミトコンドリアでのプロセシングに影響を与えることが知られた。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Nagai,Tadashi: "Regulation of NF-E2 activity in erythroleukemia cell differentiation." J.Biol.Chem.273. 5358-5365 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh,Ken: "An Nrf2 small Maf heterodimer mediates the induction of phase II detoxifying enzyme genes through antioxidant response elements." Biochem.Biophys.Res.Commun.236. 313-322 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuyama,Kazumichi: "Pyridoxine refractory X-linked sideroblastic anemia caused by a point mutation in the erythroid 5-aminolevulinate synthase gene." Blood. 90. 822-830 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai,Mayumi: "Novel regulation of δ-aminolevulinate synthase in the rat Harderian gland." Biochem.Pharmacol.53. 643-650 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai,Tadashi: "5-aminolevulinate synthase expression and hemoglobin synthesis in a human myelogenous leukemia cell line." J.Biochem.(Tokyo). 121. 487-495 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oyake,Tatsuya: "Bach proteins belong to a novel family of BTB-basic leucine zipper transcription factors that interact with MafK and regulate transcription through the NF-E2 site." Mol.Cell.Biol.16. 6083-6095 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, T., Igarashi, K., Akasaka, J., Furuyama, K., Fujita, H., Hayashi, N., Yamamoto, M., Sassa, S.: "Regulation of NF-E2 activity in erythroleukemia cell differentiation." J.Biol.Chem.273. 5358-5365 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, K., Chiba, T., Takahashi, S., Ishii, T., Igarashi, K., Katoh, Y., Oyake, T., Hayashi, N., Satoh, K., Hatayama, I., Yamamoto, M., Nabeshima, Y.: "An Nrf2 small Maf heterodimer mediates the induction of phase II detoxifying enzyme genes through antioxidant response elements." Biochem.Biophys.Res.Commun.236. 313-322 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Furuyama, K., Fujita, H., Nagai, T., Yomogida, K., Munakata, H., Kondo, M., Kimura, A., Kuramoto, A., Hayashi, N., Yamamoto, M.: "Pyridoxine refractory X-linked sideroblastic anemia caused by a point mutation in the erythroid 5-aminolevulinate synthase gene." Blood. 90. 822-830 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, M., Nagai, T., Yamamoto, M., Goto, K., Bishop, T.R., Hayashi, N., Kondo, H., Seyama, Y., Kano, K., Fujita, H., Sassa, S.: "Novel regulation of d-aminolevulinate synthase in the rat Harderian gland." Biochem.Pharmacol.53. 643-650 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, T., Harigae, H., Furuyama, K., Munakata, H., Hayashi, N., Endo, K., Sassa, S., Yamamoto, M.: "5-aminolevulinate synthase expression and hemoglobin synthesis in a human myelogenous leukemia cell line." J.Biochem.(Tokyo). 121. 487-495 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oyake, T., Itoh, K., Motohashi, H., Hayashi, N., Hoshino, H., Nishizawa, M., Yamamoto, M., Igarashi, K.: "Bach proteins belong to a novel family of BTB-basic leucine zipper transcription factors that interact with MafK and regulate transcription through the NF-E2 site." Mol.Cell.Biol.16. 6083-6095 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagai, Tadashi: "Regulation of NF-E2 astivity in erythroleukemia call differetiation." J.Biol.Chem.273・9. 5358-5365 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Itoh, Ken: "An Nrf2 small Maf heterodimer mediates the induction of phase ll detoxfying enzyme genes through antioxidant response elemnts." Biochem.Biophys.Res.Commun.236・2. 313-322 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi, Satoru: "Arrest in primitive erythroid cell development caused by promoter-specific disruption of the GATA-1 gene." J.Biol.Chem.272・19. 12611-12615 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Onodera, Ko: "GATA-1 transcription is controlled by distinct regulatory mechanisms during primitive and definitive erythropoiesis." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94・9. 4487-4492 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nagai, Mayumi: "Novel regulation of delta-aminolevinate synthase in the rat Hardeian gland." Biochem.Pharmacol.53・5. 643-650 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nagai, Tadashi: "5-aminolevulinate synthats expression and hemoglobin synthesis in a human myelogenous leukemia cell line." J.Biochem.(Tokyo). 121・3. 487-495 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Oyake, Tatsuya: "Bach proteins belong to a novel family of BTB-basic leucine zipper transcription factor that interact with MafK and regulate transcription through the NF-E2 site" Mol. Cell. Biol.16・11. 6083-6095 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Onodera, Ko: "Comserved structure, regulatory elements, and transcriptional regulation from the GATA-1 gene testis promoter" J. Biochem.121・2. 251-263 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nagai, Tadashi: "5-Aminolevulinate synthase expression and hemoglobin synthesis in a human myelogenous leukemia cell line" J. Biochem.121・3. 487-495 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Minegishi, Naoko: "Expression of GATA transcription factors in myelogenous and lymphoblastic leukemia cells" Int. J. Hematol.(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nagai, Mayumi: "Novel regulation of δ-amonolevulinate synthase in the rat Harderian gland" Biochem. Pharmacol.(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Furuyama, Kazumichi: "Pyridoxine refractory X-linked sideroblastic anemia caused by a point mutation in the erythroid 5-aminolevulinate synthase gene" Blood. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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