Smadの転写調節機構

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12028238
• 研究機関: (財)癌研究会
• 研究代表者: 川畑 正博 (財)癌研究会, 癌研究所・生化学部, 主任研究員 (60224838)
• 研究分担者: 井上 博文 (財)癌研究会, 癌研究所・生化学部, 研究員 (70321635) ; 八木 健 (財)癌研究会, 癌研究所・生化学部, 研究員 (10322637) ; 今村 健志 (財)癌研究会, 癌研究所・生化学部, 研究員 (70264421)
• キーワード: Smad / TGF-β / BMP / Schnurri / DNAチップ

研究概要

1、哺乳類のSmadでありBMPにより活性化されるSmad1はGCCGnCGC(GCCG box)に結合した。GCCG boxを繰り返し持つレポーターを作製したところ、このレポーターはBMPにより活性化された。さらに、その活性化は細胞株に依存せず、GCCGレポーターはBMPのシグナルを検出する有用な手段であると考えられた。
2、Smad6はBMPによりその発現が誘導される抑制型Smadであるが、その転写調節機構について解析した。Smad6の転写調節領域にGCに富むSmad結合部位を同定した。この部分を複数個有するレポーターを作製したところBMPによる活性化がみられた。以上より、この部分がBMPに反応するシスエレメントであると考えられた。
3、BMPにより活性化されるSmad1とTGF-βにより活性化されるSmad3とのキメラ分子を作製し、それぞれのDNAへの結合の特異性を決めている部分を同定した。
4、DppはショウジョウバエにおけるBMPのホモローグである。ショウジョウバエのSmadであるMadとDppのシグナルを伝えると考えられている転写因子SchnurriとがDpp依存的に結合することを見出し、SchnurriがMadの核内でのパートナーであることを示した。
5、HaCaT細胞はTGF-βによりその増殖が抑制される。DNA chipを用いて、HaCaT細胞でTGF-βにより発現が調節される遺伝子の同定を試みた。その結果、複数の発現が誘導あるいは抑制される遺伝子が見出された。TGF-βによる細胞増殖抑制に関しては、発現の誘導がみられたp21 cdk inhibitorの関与が推察された。

研究成果

• [文献書誌] Akiyoshi,S. et al.: "Targets of transcriptional regulation by transforming growth factor-β: expression profile analysis using oligonucleotide arrays."Jpn.J.Cancer Res.. (印刷中).
• [文献書誌] Beppu,H. et al.: "BMP type II receptor is required for gastrulation and early development of mouse embryos."Dev.Biol.. 221・1. 249-258 (2000)
• [文献書誌] Udagawa,Y. et al.: "Shn interacts with Mad in a Dpp-dependent manner."Genes Cells. 5・5. 359-369 (2000)
• [文献書誌] Ishida,W. et al.: "Smad6 is a Smad1/5-induced Smad inhibitor : Characterization of bone morphogenetic protein-responsive element in the mouse Smad6 promoter."J.Biol.Chem.. 275・9. 6075-6079 (2000)
• [文献書誌] Kusanagi,K. et al.: "Characterization of a bone morphogenetic protein-responsive Smad binding element."Mol.Biol.Cell. 11・2. 555-565 (2000)
• [文献書誌] Saijoh,Y. et al.: "Left-right asymmetric expression of lefty2 and nodal is induced by a signaling pathway that includes the transcription factor FAST2."Mol.Cell. 5・1. 35-47 (2000)