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1993 年度 研究成果報告書概要

活性化T細胞におけるシグナル伝達とIL-3とGM-CSF遺伝子の発現機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 03454544
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 代謝生物化学
研究機関東京大学

研究代表者

横田 崇  東京大学, 医科学研究所, 助教授 (50134622)

研究分担者 村松 正明  東京大学, 医科学研究所, 助手 (50230008)
新井 賢一  東京大学, 医科学研究所, 教授 (00012782)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
キーワードインターロイキン3 / インターロイキン5 / コロニー刺激因子 / シス調節領域 / 遺伝子発現 / T細胞活性化シグナル / DNA結合蛋白質 / cAMP
研究概要

ヒトIL-3遺伝子のCT/GC rich regionはHTLV-I Taxに応答するエレメントである。このエレメントに結合するDNA結合蛋白質としてEGR1,EGR2に加えてZincフィンガーモチーフを持つ新規クローンDB1を単離、同定した。DB1は他の転写因子にもよく見い出される6個のZincフィンガーモチーフとグルタミンストレッチを持つ。特異的な抗体を用いたゲルシフトアッセイにより、DB1は構成的に、EGR1はT細胞活性化依存的にCT/GC rich regionに結合していることが明らかとなった。これらのZincフィンガー蛋白質をJurkat細胞に強制発現させることにより、IL-3プロモーターを上流配列および刺激依存的に活性化することが明らかとなった。さらに、マウス胸線腫細胞株EL-4を用いて、IL-5遺伝子発現はPKCとPKAの両シグナルにより活性化されるが、逆にPMA依存的IL-2遺伝子発現はPKAによって抑制されることが明らかとなった。ルシフェラーゼ遺伝子をレポーターとした一過性発現系を確立し、PKCとPKAに反応するIL-5遺伝子領域を同定し、NF-AT様配列(-117〜-92)、GATA様配列およびCLEO(-84〜-37)などの配列がIL-5遺伝子発現に必須であることを明らかにした。さらに、IL-2遺伝子領域においてPKAによる抑制を受けるエレメントの同定を試み、NF-AT,NF-κB,Oct配列などの複数のエレメントがPKAによる抑制に必要であることが明らかとなった。これらの結果から、cAMPに対する感受性の相違がTh1とTh2細胞のサイトカイン産生パターンを規定する一因である可能性が示唆された。PKAがIL-5とIL-2遺伝子発現に対して相反的な効果を示すが、その標的となっているシグナル伝達分子を同定することが必要である。

  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Nishida,J.et al.: "Definition of a GC-rich motif as regulatory sequence of the human IL-3 gene." International Immunology. 3. 245-254 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Garrett,K.P.et al.: "The carboxyl terminus of RAP30 is similar in sequence to region 4 of bacterial sigma factors and is required for function." Journal of Biological Chemistry. 267. 23942-9 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Arai,K.et al.: "Cytokine network:control of allergic response and hemopoiesis by hemopoietic growth factors." Journal of Dermatology. 19. 575-583 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Arai,N.et al.: "Actiation of lymphokine genes in T cells:role of cis-acting DNA elements that respond to T cell activation signals." Pharmacology and Therapeutics. 55. 303-318 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Arai,N.et al.: "The genetics of IL-4 and its gene cluster on chromosome 5." American Academy of Allergy and Immunology. in press. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nakayama,N.et al.: "Use of mammalian cell expression cloning systems to identify genes for cytokines,receptors and regulatory proteins." Current Opinion in Biotechnology. 3. 497-505 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tokumitsu,H.et al.: "Molecular cloning of rabbit CAP-50.a calcyclin-associated annexin protein." Biochem.Biophys.Res.Commun.186. 1227-1235 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Miyajima,A.et al.: "Cytokine receptors and signal transduction." Annual Review of Immunology. 10. 295-331 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ozu,M.et al.: "Regulation of the IL-3 gene and structure and function of the IL-3 receptor." Advance in Neuroimmunology. 2. 32-52 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Koyano-Nakagawa,N.et al.: "Reconstitution of the functional GM-CSF promoter:evidence for distinct activation mechanisms that mediate the response to phorbol ester...." International Immunology. 5. 345-352 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Lee,H.et al.: "cAMP activates the IL-5 promoter synergistically with phorbol ester through signaling pathway involving protein kinase A in mouse thymoma line." Journal of Immunology. 151. 6135-6142 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Arai,K.et al.: "Hematopoietic growth factors on human chromsome 5:genes and their receptors." Journal of Cellular Biochemistry. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Koyano-Nakagawa,N.et al.: "Molecular cloning of a novel human cDNA encoding a zinc finger protein that binds to the interleukin 3 promoter." Molecular and Cellular Biology. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nakagawa,Y.et al.: "Structure of the gene encoding the alpha subunit of the human GM-CSF receptor:implications for the evolution of the cytokine receptor superfamil" Journal of Biological Chemistry. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Lee,H.et al.: "Signals and nuclear factors that regulate the expression of interleukin 4 and interleukin 5 genes in helper T cells." Journal of Allergy and Clinical Immunolgy Supplement. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Arai,K.et al.: "Hematopoietic Growth Factors" Excepta Medica(Quensenberry,P.J.Asano,S.and Saito,K.eds), 165-172(18) (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hatake,K.et al.: "Interleukin 5 In“Human Cytokines"" Blackwell Scientific Publications(Aggarwal,B.S.and Gutterman,J.ed), 135-142(18) (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Miyatake,S.et al.: "Molecular Biology of Cytokines" Verlag Chemie International(Srivastava,R.ed.), 35-39(5) (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nishida, J.el al.: "Definition of a GC-rich motif as regulatory sequence of the human IL-3 gene : coordinate regulation of the IL-3 gene by CLE2/GC box of the GM-CSF gene in T cell activation" Int Immunol. 3. 245-254 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Garrett, K.P.et al.: "The carboxyl terminus of RAP30 is similar in sequence to region 4 of bacterial sigma factors and is required for function" J Biol Chem.267. 23942-23949 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Arai, N.et al.: "Cytokine network : control of allergic response and hemopoiesis by hemopoietic growth factors" J Dermatol.19. 575-583 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Arai, K.et al.: "Activation of lymphokine genes in t cells : role of cis-acting DNA elements that respond to T cell activation signals" Pharmacol.& Therapeutics. 55. 303-318 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Arai, N.et al.: "The genetics of IL-4 and its gene cluster on chromosome 5. In "Molecular Genetic Approaches Toward Understanding Lung Disease-From Gene Mapping to Gene Therapy"" Amer.Academy of Allergy & Immunology. (in press). (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nakayama, N.et al.: "Use of mammalian cell expression cloning systems to identify genes for cytokies receptors, and regulatory proteins" Cuurent Opin.Biotechnol.3. 497-505 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tokumitsu, H.et al.: "Molecular cloning of rabbit CAP-50, a calcyclin-associated annexin protein" Biochem Biophys Res Com.186. 1227-1235 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Miyajima, A.et al.: "Cytokine receptors and signal transduction" Annu Rev Immunol.10. 295-331 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ozu, M.et al.: "Regulation of the IL-3 gene and structure and function of the IL-3 receptor" Advance in Neuroimmunol.2. 32-52 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Koyano-Nakagawa, N.et al.: "Reconstitution of the functional granulocyte macrophage colony stimulating factor promoter : evidence for distinct activation mechanisms that mediate the response to phorbol ester/calcium and human T cell leukemia virus type I Tax signals" Int Immunol.5. 345-352 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Lee, H.et al.: "cAMP activates the IL-5 promoter synergistically with phorbol ester through signaling pathway involving protein kinase A in mouse thymoma line IL-4" J Immunol.151. 6135-6142 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Arai, K.el al.: "Hematopoietic growth factors on human chromosome 5 : genes and their receptors" J.Cell.Biochem.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Koyano-Nakagawa, N.et al.: "Molecular cloning of a novel human cDNA encoding a zinc finger protein that binds to the interleukin 3 promoter" Mol.Cell Biol.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nakagawa, Y.et al.: "Structure of the gene encoding the a subunit of the human granulocyte macrophage colony stimulating factor receptor : implications for the evolution of the cytokine receptor superfamily" J.Biol.Chem.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Lee, H.J.et al.: "Signals and nuclear factors that regulate the expression of interleukin 4 and interleukin 5 genes in helper T cells" J.Allergy & Clinical Immunol.Supplement. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Arai, K.et al.: Hematopoietic Growth Factors. Excepta Medica (Quensenberry, P.J.eds.)18, 165-172 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hatake, K.et al.: Interleukin 5. in "Human Cytokines". Blackwell Scientific Publications (Aggarwal, B.S.& Gutterman, J.ed.), 135-142 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Miyatake, S.et al.: Molecular Biology of Cytokine. Verlag Chemie International (Srivastava, R.ed.), 35-39 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1995-03-27  

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