赤血球系細胞分化における転写因子およびヘムによる制御機構の解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08458188
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 林 典夫 東北大学, 医学部, 教授 (00004606)
• 研究分担者: 永井 正 東北大学, 医学部, 助手 (40237483) ; 宗像 浩 東北大学, 医学部, 助教授 (90111294)
• キーワード: NF-E2 / p45 / MafK / Bach2 / 5-アミノレブリン酸合成酵素 / コプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ / ヘム調節モチーフ

研究概要

赤血球系細胞分化に関与する特異的な遺伝情報発現制御についての理解を深める目的で研究を進め、下記のような成果を得た。1)マウス赤白血病細胞での解析から、転写因子NF-E2のサブユニットの一つp45因子のN末端83アミノ酸の領域内に転写活性化ドメインが存在し、Rasからの情報伝達に重要であることが知られたので、p45のこの領域に結合する補助活性化因子を単離するため、酵母tow-hybrid systemを用いてマウス17日胚cDNAライブラリーのスクリーニングを行った結果、陽性と確認されたクローン数個を得た。現在それらの塩基配列の決定を行っている。2)NF-E2のもう一つのサブユニットMafKは2量体を形成する相手の違いにより転写活性化にも抑制にも作用する。新たに同定したMafKとヘテロ2量体を形成し、NF-E2配列に結合する2種類のbZip型転写因子Bach1とBach2について、一過性遺伝子導入実験により機能解析を行った結果、Bach2の細胞内局在性が塩基性ドメイン、C末端領域およびBTBドメインの3つにより制御されていることを明らかにした。3)ヘム生合成系の酵素のうち、赤血球型5-アミノレブリン酸合成酵素(ALAS)遺伝子の転写調節にはCCAATを含む調節配列に結合するNF-Y因子が、コプロポルフィリノーゲンオキシダーゼ遺伝子の非赤血球系細胞における発現には、新たに同定したcis因子GGACTACAGが、重要な役割を果たしていることを明らかにした。4)ALASのミトコンドリア移行のヘムによる調節に関与するヘム調節モチーフの機能を、部位特異的変異導入実験により解析し、ALAS前駆体における2個のヘム調節モチーフの空間的配置が重要であることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Nagai, Tadashi: "Regulation of NF-E2 astivity in erythroleukemia call differetiation." J.Biol.Chem.273・9. 5358-5365 (1998)
• [文献書誌] Itoh, Ken: "An Nrf2 small Maf heterodimer mediates the induction of phase ll detoxfying enzyme genes through antioxidant response elemnts." Biochem.Biophys.Res.Commun.236・2. 313-322 (1997)
• [文献書誌] Takahashi, Satoru: "Arrest in primitive erythroid cell development caused by promoter-specific disruption of the GATA-1 gene." J.Biol.Chem.272・19. 12611-12615 (1997)
• [文献書誌] Onodera, Ko: "GATA-1 transcription is controlled by distinct regulatory mechanisms during primitive and definitive erythropoiesis." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 94・9. 4487-4492 (1997)
• [文献書誌] Nagai, Mayumi: "Novel regulation of delta-aminolevinate synthase in the rat Hardeian gland." Biochem.Pharmacol.53・5. 643-650 (1997)
• [文献書誌] Nagai, Tadashi: "5-aminolevulinate synthats expression and hemoglobin synthesis in a human myelogenous leukemia cell line." J.Biochem.(Tokyo). 121・3. 487-495 (1997)