造血器腫瘍の遺伝子診断法の開発と実用化

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06283206
• 研究種目: 重点領域研究
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 平井 久丸 東京大学, 医学部・附属病院, 助教授 (90181130)
• 研究分担者: 山形 哲也 東京大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 黒川 峰夫 東京大学, 医学部・附属病院, 医員
• キーワード: t(3;21)染色体転座 / AML1 / EVI-1キメラ遺伝子 / 転写因子 / リン酸化 / レドックス制御

研究概要

t(3;21)染色体転座は、慢性骨髄性白血病の急性転化時ならびに骨髄異形成症候群の白血化時に出現する染色体転座で、AML1/EVI-1キメラ遺伝子を形成することを明らかにした.
AML1/EVI-1は、(1)AML1と同様にPEBP2部位に結合し、AML1によるPEBP2部位に対する転写活性をdominantに抑制する、(2)AP-1活性を上昇させる、ことが明らかになった.(1)の機能は、AML1のDNA結合領域であるruntドメインに依存し、(2)の機能はEVI-1の第2zincフィンガー・ドメインに依存することから、AML1/EVI-1が互いに独立した2つの機能を有する転写因子であることが示された.これらの機能が、それぞれ造血細胞の分化抑制と増殖促進に関与し、白血病化に至ると推定された.AML1遺伝子の生物学的および生化学的機能については以下のことが明らかになった.(1)AML1遺伝子からは、alternative splicingによりAML1aとAML1bの2つの産物が転写・翻訳され、これらの両者が競合的に作用することによって転写活性が調節され、血液細胞の分化・増殖がコントロールされる可能性がある.(2)AML1蛋白質はERKによってリン酸化を受け、リン酸化はDNA結合能には影響しないが、転写活性を上昇させ、NIH3T3細胞における足場非依存性増殖に必須である.t(3;21)転座では、AML1のリン酸化部位が転座によって失われることがキメラ蛋白質のAML1に対するdominant negativeな効果の原因である.(3)AML1蛋白質のDNA結合能は還元状態で増加し、酸化状態で低下し、DNA結合能、転写活性化能、NIH3T3細胞における足場非依存性増殖能のいずれの活性にも関与することから、AML1蛋白質はレドックス制御を受けると考えられる.

研究成果

• [文献書誌] Mitani K: "Generation of the AML1/Evi-1 fusion gene in the t(3;21)(q26;q22)causes blastic crisis in chronic myelocytic leukemia." EMBO J.13. 504-510 (1994)
• [文献書誌] Tanaka T: "Evi-1 raises AP-1 activity and stimulates c-fos promoter transactivation with dependence on the second zinc finger domain." J.Biol.Chem.269. 24020-24026 (1994)
• [文献書誌] Tanaka T: "An acute myeloid leukemia gene,AML1,regulates hemopoietic myeloid cell differentiation and transcriptional activation antagonistically by two alternative spliced forms." EMBO J.14. 341-350 (1995)
• [文献書誌] Tanaka T: "Dual functions of the AML1/Evi-1 chimeric protein in the mechanism of leukemogenesis in t(3;21)leukemias." Mol.Cell.Biol.15. 2383-2392 (1995)
• [文献書誌] Tanaka T: "The extracellular signal-regulated kinase pathway phosphorylates AML1,an acute myeloid leukemia gene product,and potentially regulates its transactivation ability." Mol.Cell.Biol.16. 3967-3979 (1996)
• [文献書誌] Kurokawa M: "A conserved cysteine residue in the runt homology domain of AML1 is required for the DNA-binding activity and the transforming activity on fibroblasts." J.Biol.Chem.271. 16870-16876 (1996)