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造血幹細胞の自己複製と分化の誘導を掛け分ける分子基盤

公募研究

研究領域多方向かつ段階的に進行する細胞分化における運命決定メカニズムの解明
研究課題/領域番号 23118519
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関広島大学

研究代表者

瀧原 義宏  広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (60226967)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2012年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2011年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード造血幹細胞 / 自己複製 / 分化 / Geminin / ポリコーム複合体1 / Hoxb4 / Hoxa9
研究実績の概要

研究室ではまず造血幹細胞の活性を支持する2大内的因子であるポリコーム複合体1やHoxb4が供にDNA複製制御因子Gemininに対するE3ユビキチンリガーゼとして機能していることを独自に明らかにした。Gemininは細胞の増殖と分化を同時に制御する分子機能を有することが知られていることから、Gemininが造血幹細胞の自己複製と分化の誘導を掛け分ける中核因子として機能していることが予測された。そこで、本研究ではまずHoxb4だけでなく、白血病発症との関連が知られているHoxa9も同様にGemininに対するE3ユビキチンリガーゼとして機能することを明らかにした。そしてさらにポリコーム複合体1のメンバーでGemininとの結合ドメインを提供するScmh1ののノックアウトマウスを作製し、ポリコーム複合体1及びHoxba9やHoxb4によってGemininが一定の恒常性を保ちながら発現制御されていることを明らかにした。次に、造血幹細胞制御におけるGemininの機能を詳細に明らかにすることを目的として、Geminin遺伝子に蛍光タンパク質遺伝子EYFPをノックインし、Geminin-EYFP融合タンパク質が発現するようにしたGeminin-EYFPノックインマウスを作製するとともに、ホモ接合型Geminin-EYFPノックインマウスの胎仔線維芽細胞からiPS 細胞を作製した。また、レトロウイルスベク-やGeminininに対するshRNAを用いてGemininの発現を自在に操作できる実験系の開発を行った。そして、Geminin量を操作することによって、造血幹細胞の活性を操作できることを明らかにした。今後、造血幹細胞が自己複製する際にGemininの発現がどのように調節され、未分化性を保ちつつ細胞増殖するのかについて理解を深める必要がある。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Scmh1 has E3 ubiquitin ligase activity for Geminin and histone H2A and regulates Geminin stability directly or indirectly via transcription repression of Hoxa9 and Hoxb42013

    • 著者名/発表者名
      Yasunaga, S., Ohtsubo, M., Ohno, Y., Saeki, K., Kurogi. T., Tanaka-Okamoto, M., Ishizaki, H., Shirai, M., Mihara, K., Brock, H. W., Miyoshi, J. & Takihara Y
    • 雑誌名

      Mol. Cell. Biol.

      巻: 33(4) 号: 4 ページ: 644-660

    • DOI

      10.1128/mcb.00974-12

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hoxa9 transduction induces mouse hematopoietic stem and progenitor cell activity through direct down-regulation of Geminin.2013

    • 著者名/発表者名
      Ohno, Y., Yasunaga, S., Janmohamed, S., Ohtubo, M., Mihara, K., Iscove, N., Takihara, Y.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8(1) 号: 1 ページ: e53161-e53161

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0053161

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MK3 controls Polycomb-target gene expression via negative feedback on ERK.2013

    • 著者名/発表者名
      Prickaerts, P.
    • 雑誌名

      Epigenetics Chromatin

      巻: 5 号: 1 ページ: 12-12

    • DOI

      10.1186/1756-8935-5-12

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aurora-A controls pre-replicative complex formation and DNA replication by promoting the stabilization of geminin in mitosis.2013

    • 著者名/発表者名
      Tsunematsu, T.
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] T-cell immunotherapy with a chimeric receptor against CD38 is effective in eliminating myeloma cells2012

    • 著者名/発表者名
      Mihara, K.
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 26 ページ: 365-367

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overexpression of BMI-1 correlates with drug resistance in B-cell lymphoma through the stabilization of survivin expression2012

    • 著者名/発表者名
      Bhattacharyya, J.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 103 ページ: 34-41

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decreased expression in nuclear factor kappaB essential modulator due to a novel splice-site mutation caused X-inked ectodermal dysplasia2011

    • 著者名/発表者名
      Karakawa, S.
    • 雑誌名

      J.Clin.Immunol.

      巻: 31 ページ: 762-772

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Scmh1 is required for maintaining hematopoietic homeostasis through the molecular network governing Geminin expression.2012

    • 著者名/発表者名
      Ohno, Y.
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Molecular role for Geminin in E2F-mediated transcriptional regulation.2012

    • 著者名/発表者名
      Saeki, K.
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Scmh1 regulates Geminin through the ubiquitin-proteasome systems to govern hematopoie2012

    • 著者名/発表者名
      Yasunaga, S.
    • 学会等名
      第73回日本血液学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-10-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Repression of Geminin plays an important role in Hoxa9-induced hematopoiesis and leukemogenesis.2012

    • 著者名/発表者名
      Ohno, Y.
    • 学会等名
      leukemogenesis. 第73回日本血液学会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-10-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Novel molecular regulatory network governing Geminin maintains hematopoietic homeostasis.2012

    • 著者名/発表者名
      Takihara, Y.
    • 学会等名
      41st annual scientific meeting of the international society for hematology and stem cells
    • 発表場所
      Amsterdam, Netherland
    • 年月日
      2012-08-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Current hematopoietic stem cell transplantation therapy and the perspective2012

    • 著者名/発表者名
      Takihara, Y.
    • 学会等名
      The 1^<st> international symposium on phoenix leader education program for renaissance from radiation disaster
    • 発表場所
      Hiroshima(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/dscb/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/dscb/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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