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SRFとホメオドメイン蛋白質による平滑筋特異的転写調節機構

研究課題

研究課題/領域番号 11838010
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究機関大阪大学

研究代表者

西田 亙  大阪大学, 医学系研究科, 助手 (80271089)

研究分担者 林 謙一郎  大阪大学, 医学系研究科, 助手 (90238105)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード血管平滑筋細胞 / 形質転換 / 転写調節 / シグナル伝達 / Serum Response Factor / ホメオドメイン蛋白質 / GATA転写因子 / Serum response factor / serum response factor
研究概要

分化型平滑筋細胞は血清やPDGFなどの細胞増殖因子で刺激すると、線維芽細胞様に変化し収縮能も失う。このような脱分化状態において、平滑筋特異的な遺伝子群の転写量は著しく減少する。このため、我々はまず平滑筋細胞の初代分化維持培養系を確立した。形態・収縮能・分子マーカーの3つを指標として分化維持条件の検索を行ったところ、細胞外基質としてラミニン、液性因子としてIGF-Iの2つを与えることで消化管および血管平滑筋細胞ともに分化状態を維持できることが明らかになった。この培養系を用いて解析を行った結果、平滑筋細胞の分化形質維持にはPI3キナーゼおよびプロテインキナーゼB(Akt)の活性化が必須でああるが、脱分化時はMAPキナーゼ経路のうちERKおよびp38MAPKが同時に活性化される必要があることが明らかになった。次に、我々は平滑筋細胞特異的遺伝子の転写調節機構を明らかにするため、カルデスモン、α1-インテグリン、SM22α、β-トロポミオシン遺伝子のプロモーター領域を解析した。この結果、興味深いことに全てのプロモーター領域にCArGボックスが存在し、SRF(serum response factor)が同部位に結合することで転写の活性化が起こることが明らかになった。しかしながらSRFは全身で発現しているため単独では平滑筋組織特異的な転写調節を規定することはできない。我々はCArGボックス/SRF相互作用の補助調節因子として、平滑筋組織で豊富に発現するホメオボックス遺伝子、Nkx-3.2およびBarx1bのクローニングに成功した。フットプリント解析の結果、α1-インテグリン遺伝子のプロモーター領域にはCArGボックスの他、TAAT配列およびGATA配列に核蛋白質が結合することが明らかになった。そこでSRF、Nkx-3.2およびGATA-6を非筋細胞である10T1/2線維芽細胞に同時に強制発現するとα1-インテグリン遺伝子のプロモーター活性は著しく上昇した。一方、β-トロポミオシン遺伝子ではSRFとBarx1bの結合により転写が活性化される事が明らかになった。以上より、平滑筋組織特異的な転写調節にはCArGボックス/SRFがコア因子として働いているが、その組織特異性はホメオドメイン蛋白質とGATAファミリーが規定していると考えられる。本研究は平滑筋細胞における組織特異的転写調節機構を初めて解明したものである。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

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すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] K.Sobue: "Expressional regulation of smooth muscle cell-specific genes in association with phenotypic modulation"Mol.Cell.Biochem.. 190. 105-118 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi: "Differentiated phenotype of smooth muscle cells depends on signaling pathways through insulin-like growth factors and phosphatidylinositol 3 kinase"J.Biol.Chem.. 273. 28860-28867 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Hayashi: "Changes in a balance of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B (Akt) and the mitogen-a ctivated protein kinases (ERK/p38MAPK) determine the phenotype of smooth muscle cells"J.Cell.Biol.. 145. 727-740 (1999)

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  • [文献書誌] Y.Chimori: "Phenotype-dependent expression of cadherin 6B in vascular and visceral smooth muscle cells"FEBS lett.. 469. 67-71 (2000)

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  • [文献書誌] 西田亙: "血管平滑筋の発生・分化"血管医学. 1. 86-89 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nakamura: "Transcriptional activation of beta-tropomyosin mediated by serum response factor and a novel Barx homologue, Barx1b, in smooth muscle cells"J.Biol.Chem.. (in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sobue K.: "Expressional regulation of smooth muscle cell-specific genes in association with phenotypic modulation."Mol Cell Biochem.. 190. 105-118 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi K.: "Differentiated phenotype of smooth muscle cells depends on signaling pathways through insulin-like growth factors and phosphatidylinositol 3 kinase."J Biol.Chem.. 273. 28860-28867 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi K.: "Changes in a balance of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B (Akt) and the mitogen-activated protein kinases (ERK/p38MAPK) determine the phenotype of smooth muscle cells."J Cell Biol.. 145. 727-740 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chimori Y.: "Phenotype-dependent expression of cadherin 6B in vascular and visceral smooth muscle cells."FEBS Lett.. 469. 67-71 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nishida W.: "Development and differentiation of vascular smooth muscle cells."Vascular Biology & Medicine.. 1. 86-89 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura M.: "Transcriptional activation of beta-tropomyosin mediated by serum response factor and a novel Barx homologue, Barx1b, in smooth muscle cells."J Biol Chem.. (in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sobue: "Expressional regulation of smooth muscle cell-specific genes in association with phenotypic modulation"Mol.Cell.Biochem.. 190. 105-118 (1998)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hayashi: "Differentiated phenotype of smooth muscle cells depends on signaling pathways through insulin-like growth factors and phosphatidylinositol 3 kinase"J.Biol.Chem.. 273. 28860-28867 (1998)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hayashi: "Changes in a balance of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B (Akt) and the mitogen-a ctivated protein kinases (ERK/p38MAPK) determine the phenotype of smooth muscle cells"J.Cell.Biol.. 145. 727-740 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Chimori: "Phenotype-dependent expression of cadherin 6B in vascular and visceral smooth muscle cells"FEBS lett.. 469. 67-71 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nakamura: "Transcriptional activation of beta-tropomyosin mediated by serum response factor and a novel Barx homologue, Barx1b, in smooth muscle cells"J.Biol.Chem.. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sobue: "Mokecular mechanism of phenotypic modulation of smooth muscle cells"Hormone Research. 50(suppl2). 15-24 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sobue: "Expressional regulation of smooth muscle cell-specific genes in association with phenotypic modulation"Mol. Cell. Biochem.. 190. 105-118 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J.Sun: "Isolation of PSD-Zip45,a novel Homer/vesl family protein containing leucine zipper motifs,from rat brain"FEBS Lett. 437. 304-308 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hayashi: "Changes in a balance of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B (Akt) and the mitogen-activated protein kinases (ERK/p38MAPK) determine the phenotype of smooth muscle cells"J. Cell. Biol.. 145. 727-740 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tadokoro: "Invokvement of unique Leucine-zipper motif of PSD-Zip45 (Homer 1c/vesl-1L) in group1 metabotropic glutamate receptor clustering"Proc. Natl. Acad. Sci. USA.. 96. 13801-13804 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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