転写因子とcofactorによる造血幹細胞分化モデル:GATA-2とPMLの結合

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10181209
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 齋藤 英彦 名古屋大学, 医学部, 教授 (20153819)
• 研究分担者: 都築 忍 名古屋大学, 医学部, 医員 ; 唐渡 雅行 名古屋大学, 医学部, 医員 ; 谷本 光音 名古屋大学, 医学部, 助手 (10240805)
• キーワード: GATA-2 / PML / 造血幹細胞 / タンパク質間相互作用 / p300

研究概要

GATA転写因子ファミリーの一つであるGATA-2はそのtargetingの研究より造血幹細胞の分化、増殖に深く関与しているしていることが示唆されており、最も未分化な造血幹細胞に作用すると考えられている。我々は、これまでにTwo hybrid systemを用いてGATA-2と結合する蛋白質としてPMLを同定した。まず、これら2つの因子の結合部位をdeletion mutantを作製することにより、PMLはBOX domainで、GATA-2はN末端の20アミノ酸に結合部位が存在することを見いだした。これまでにGATA-1/GATA-2の共通のZinc finger domainで結合する因子はいくつか報告されているが、PMLはGATA-2 specific domainに結合し、GATA-1とは結合しないことが判明し、その生物学的意義を考察する上で興味深い。PMLが結合することによりGATA-2のDNA結合能には影響がなかったが、GATA-2依存性の転写活性能は増加した。また、造血幹細胞、myeloid progenitorおよびerythroid progenitorの各分化段階におけるGATA-2とPMLの発現分布を解析したところ各分化に伴いdown-regulationされた。また、GATA-2とPMLは一部細胞内局在が一致することがわかり、GATA-2/PML複合体がnuclear bodyに存在することが示唆された。近年、転写因子による転写制御の研究においては、単一の因子による解析だけではなく、複数の転写因子間あるいは転写因子とコファクターとの相関においての研究が求められている。造血幹細胞の分化においては、gene targettingの結果等よりまさにこのような複雑なnetworkが存在することが示唆されている。GATA-2の造血幹細胞における重要性は確定されながらもその機能の詳細は不明のままであり、GATA-2のコファクターの発見およびその複合体の機能解析は今後、他の因子詳による同様の分化機序解明のモデルになりうると期待される。

研究成果

• [文献書誌] M.Towatari,Y.Kanei,H.Saito,and M.Hamaguchi.: "Hematopoietic transcription factor GATA-2 activates transcription from HIV-1 long terminal repeat." AIDS. 12. 253-259 (1998)
• [文献書誌] S.Tsuzuki,T.Kojima,A.Katsumi,H.Saito et al.: "Molecular Cloning,Genomic Organization,Promoter Activity,and Tissue-Specific Expression of the Mouse Ryudocan Gene." J.Biochem.122. 17-24 (1997)
• [文献書誌] M.Towatari,K.Adachi,T.Marunouchi,and H.Saito.: "Evidence of the critical role of DNA topoisomerase IIa in drug sensitivity revealed by inducible antisense RNA in a human leukaemia cell line." British J Haematol. 101. 548-551 (1998)
• [文献書誌] F.Hayakawa,M.Towatari,H.Iida,H.Saito,et al.: "Differential constitutive activation between STAT-related proteins and MAP kinase in primary acute myelogenous leukemia" British J Haematol. 101. 521-528 (1998)
• [文献書誌] M.Iida,M.Towatari,M.Tanimoto,H.Saito et al.: "Lack of constitutive activation of MAP kinase in acute myeloid leukemia with N-Ras mutation." Leukemia. (In press).
• [文献書誌] H.Kiyoi,M.Towatari,S.Yokota,H.Saito,et al.: "Internal tandem duplication of the FLT3 gene is a novel modality of elongation mutation which causes constitutive activation of the product." Leukemia. 12. 1333-1337 (1998)