造血細胞と白血病におけるホメオボックス遺伝子の機能の解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09470038
• 研究機関: (財)癌研究会
• 研究代表者: 中村 卓郎 財団法人 癌研究会, 癌研究所・発がん研究部, 部長 (00180373)
• キーワード: ホメオボックス遺伝子 / Hox / Meis / Pbx / 骨髄性白血病 / NUP98 / PMX1 / 転写因子

研究概要

ホメオボックス遺伝子の中で造血細胞の分化や白血病発生に重要な役割を担っているHoxとそのco-factorのMeis/Pbx、ヒト白血病における融合遺伝子に注目し、以下の点を明らかにした。
1.Hox/Meisは骨髄細胞株32Dの文化に際してdownregulateされることがわかった。これらを強制的に32D細胞に発現させると顆粒球への分化を阻害することから、ホメオボックス遺伝子の発現異常が骨髄細胞の分化異常を引き起こしていることが示唆された。
2.MeisのDNA結合配列を同定し、MeisとPbxが協調的DNA結合を示すこと、Pbx-Hox-DNA複合体にMeisが結合することを明らかにした。
3.染色体転座t(1;11)(q23;p15)を示すヒトAMLにおいて、NUP98とPMX1が融合することを明らかにした。キメラ蛋白の構造は、t(7;11)AMLにおけるNUP98/HOXA9と類似し、N端の転写活性化領域によってNUP98/PMX1とNUP98/HOXA9が転写活性化因子となることが示された。これらのキメラ蛋白は、NUP98が存在する核膜孔にではなく核質内に存在した。
4.骨髄細胞に特異的に発現するカテプシンGプロモーターを利用して、ホメオボックス遺伝子のトランスジェニックマウスを作製し、NUP98/HOXA9が骨髄性白血病を誘導することを示した。
5.ホメオボックス蛋白の標的遺伝子を効率良く同定するシステムを開発した。蛋白/DNA融合体を特異抗体によって分離し、結合DNA断片をGFP発現ベクターに挿入したライブラリーを作製した。このライブラリーをHox遺伝子と同時に細胞に導入し、Irak-m遺伝子が骨髄細胞においてHoxa9の標的となっていることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Nakamura T.,Yamazaki Y.,Saiki Y.,Moriyama M.,Largaespada DA. Et al.: "Evi9 encodes a novel zinc finger protein that physically interacts with BCL6, a known human B-cell proto-oncogene"Mol.Cell.Biol.. (in press). (2000)
• [文献書誌] Li J.,Shen H.,Himmel KL.,Dupuy AJ.,Largaespada DA.,Nakamura T.et al.: "Leukaemia disease genes : large-scale cloning and pathway predictions"Nature Genet. 23(11). 348-353 (1999)
• [文献書誌] Nakamura T.,Yamazaki Y.,Hatano Y.,Miura I.: "NUP98 is fused to PMX1 homeobox gene in human AML with chromosome translocation t(1 ; 11)(q23 ; p15)"Blood. 94(2). 741-747 (1999)
• [文献書誌] Hatano Y.,Miura I.,Nakamura T.,Yamazaki Y.,Takahashi N.,Miura AB.: "Molecular heterogeneity of the NUP98/HOXA9 fusion transcript in myelodysplastic syndromes associated with t(7 ; 11)(p15 ; P15)"Br.J.Haematol.. 107(3). 600-604 (1999)
• [文献書誌] Chang CP.,Jacobs Y.,Nakamura T.,Jenkins NA.,Copeland NG.,Cleary ML.: "Meis proteins are major in vivo DNA binding partners for wild-type but not chimeric Pbx proteins"Mol.Cell.Biol.. 17(10). 5679-5687 (1997)