正常造血細胞および白血病細胞におけるAML1遺伝子の機能解析

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07457229
• 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)
• キーワード: 急性骨髄性白血病 / 染色体転座 / AML1遺伝子 / 転写因子 / 造血細胞 / レドックス制御 / MAPキナーゼ / リン酸化

研究概要

AML1遺伝子はDrosophila pair-rule遺伝子であるrunt、およびマウスpolyomavirus enhacer結合蛋白質をコードするPEBP2aAと相同性を持つ転写因子であり、急性骨髄白血病で認められるt(8;21)染色体転座、慢性骨髄性白血病の急性転化や骨髄異形性症候群の白血化時に出現するt(3;21)染色体転座により再構成され、それぞれAML1/MTG8,AML1/Evi-1融合蛋白質が産生される.すでに我々は生物学的ならびに生化学的解析によりAML1/EVI-1キメラ蛋白質は造血細胞の分化抑制と増殖促進に作用することを示した.すなわち,AML1/EVI-1は、(1)AML1と同様にAML1の特異的結合配列(PEBP2配列)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、ことを明らかにした.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、leukemic transformationに至るのではないかと推定される.本研究ではAML1の機能制御を解析することを目的に研究を行い、以下の成果を得た.
(1)AML1のalternative splicing産物の相互作用
AML1遺伝子からは、alternative splicingにより少なくとも2つのタイプの産物が転写・翻訳されるが、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示された.
(2) AML1蛋白質のレドックス制御
AML1蛋白質のDNA結合能は還元状態で増加し、酸化状態で低下した.この活性にはrunt領域内のシステム残基(C72)が重要であり、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が示された.
(3)MAPキナーゼによるAML1の制御
AML1蛋白質がERKによってリン酸化を受けることが明らかになった.AML1蛋白質のERKによるリン酸化は、DNA結合能には影響しないが、転写活性を明らかに上昇させること、およびNIH3T3細胞における足場非依存性増殖に必須であることが示された.AML1蛋白質はERKに構成的に会合し、この会合はERKのキナーゼ活性およびAML1のリン酸化には影響を受けなかった.

研究成果

• [文献書誌] Kurokawa M: "Overexpression of the human AML1b proto-oncoprotein leads to neoplastic transformation of NIH3T3 cells." Oncogene. 12. 883-892 (1996)
• [文献書誌] Yamagata T: "Molecular cloning of a novel IRF family transcription factor,ICSAT/Pip/LSIRF,that negatively regulates the activity of the interferon-regulated genes." Mol.Cell.Biol.16. 1283-1294 (1996)
• [文献書誌] Nakamoto T: "Direct binding of C-terminal region of p130Cas to SH2 and SH3 domains of Src kinase." J.Biol.Chem.271. 8959-8965 (1996)
• [文献書誌] Ogawa S: "Structurally altered Evi-1 transcript is generated by inv(3)(q21q26)in a cell line derived from chronic myelocytic leukemias in blastic crisis." Oncogene. 13. 183-192 (1996)
• [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)