巨核球及び赤芽球分化成熟の分子メカニズム

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11162224
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 戸所 一雄 理化学研究所, 分子細胞生物学研究室, 副主任研究員 (80172170)
• 研究分担者: 永田 由香 理化学研究所, 分子細胞生物学研究室, 協力研究員 (40281620)
• キーワード: エリスロポエチン / スロンボポエチン / 巨核球 / 赤芽球

研究概要

造血幹細胞からTpoにより多倍体化した成熟巨核球になり、proplatelet formation(PPF)を経て血小板が放出されるまでの特殊な細胞分化成熟過程の分子メカニズムは不明な点が多い。本年度は巨核球・血小板や赤芽球の成熟分化を規定する新規因子の単離同定とその生理機能の解析を試みた。先ずsubtraction法を用いてTpoやEpo刺激で誘導発現される遺伝子群を単離し、構造を決定した。またNF-E2やMybのノックアウトマウスを用いて、これらの下流で働くと考えられる因子の単離同定を試みた。その結果、ring finger蛋白質、7回膜貫通蛋白質、転写因子結合因子、SH2やzinc fingerドメインを持つWD-repeat蛋白質、などが新規の因子として単離された。Epo依存性増殖可能な系からは新規膜蛋白質やフォスファターゼを単離した。これら新たに単離された遺伝子の発現細胞、発現誘導を確認し、その生理機能を特異抗体及び変異体を作成して解析している。またストレス応答による細胞分化の分子機序、アポトーシスと細胞分化の相違点を解析した。Epoまたは環境ストレスによってJNKとp38が活性化せれることが赤芽球分化に必須であるが、Epoによって活性化されるERKは赤芽球分化には関係なく生存に必要であり、ERKを活性化するとストレス誘導のアポトーシスを抑制することが判明した。またEpoや環境ストレスによってJNKが活性化されるが、MAPKKKKとしてHpk1がEpo刺激の場合にはJNKの活性化に関与しているが、環境ストレスの場合には関与していないことが判明した。Hpk1にはHS1が結合しておりEpo刺激において活性化されることも明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] 小谷秀示 等: "Regulation of APC activity by phosphorylation and regulatory factors"Journal of Cell Biology. 146. 791-800 (1999)
• [文献書誌] 永田由香 等: "Activation of hematopoietic progenitor kinase-l by erythropoietin"Blood. 93. 3347-3354 (1999)
• [文献書誌] 永田由香,戸所一雄: "Requirement of activation of JNK and p38 for environmental stress-induced erythroid differentiation & imactivation of ERK for apoptosis"Blood. 94. 853-863 (1999)
• [文献書誌] 倉沢靖博 等: "Identification of human APCIO/Docl as a subumit of anaphase promoting complex"Oncogene. 18. 5131-5137 (1999)
• [文献書誌] 長田真美 等: "Immature megalcaryo cytes undergo apoptosis in the absence of thrombopoietin"Experimental Hematology. 27. 131-138 (1999)
• [文献書誌] 須賀田直子 等: "Characterization of a novel kinetochore protein CENP-H"Journal of Biological Chemistry. 274. 27343-27346 (1999)
• [文献書誌] 戸所一雄: "ユビキチン依存的蛋白質分解とチェックポイントによる細胞分裂制御"共立出版「蛋白質・核酸・酵素」. 253-262 (1999)
• [文献書誌] 戸所一雄: "ユビキチンリガーゼAPCとスピンドルチェックポイントによる細胞分裂制御"秀潤社「細胞工学」. 639-648 (1999)