STATによるTh1細胞分化の分子機構-STAT4標的遺伝子の同定

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12051214
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 宮坂 信之 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30157622)
• 研究分担者: 山本 晃 東京医科歯科大学, 医学部・附属病院, 助手 (00281717) ; 三浦 修 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (10209710)
• キーワード: インターロイキン-12 / 転写因子 / STAT4

研究概要

我々は、インターロイキン(IL)-12、受容体、JAKキナーゼ、転写因子STAT4のシグナル伝達経路を明らかにしてきたが、その下流で制御される標的遺伝子については不明のままである。IL-12は、細胞傷害性の作用を増強に関わるのことから、パーフォリン(Pf)遺伝子に注目し、そのプロモーター領域について検討した。また、恒常的な活性化を示すSTAT4遺伝子のコンストラクトを構築した。
ヒトNK細胞株をIL-12で刺激し、ノザーンブロットを行なうと、Pf遺伝子の発現の増強が認められた。Pf遺伝子のプロモーター領域には、STAT結合配列(TTCNNNGAA)に類似した配列が数ヶ所認められ、STAT結合配列が二つ並んだ部分(-1089から-1081と-1063から-1055)を用いてゲルシフトアッセイを行なったところ、STAT1,3,4,5の結合が認められた。このSTAT結合配列に変異を加えると、ゲルシフトアッセイで結合が認められなくなった。Pf遺伝子のプロモーター領域を用いて、ルシフェラーゼアッセイで解析すると、転写活性が認められた。二つ並んだSTAT結合配列に点変異を加えると、片方に変異を加えるだけで転写活性が著しく低下した。STAT4の標的遺伝子のひとつとして、Pf遺伝子があり、Pf遺伝子の発現の制御には、プロモーター領域にある二つの並んだSTAT結合配列が重要である。サイトカイン、JAKにより活性化されたSTATが二量体や四量体になって、並んだSTAT結合配列に結合する機序が考えられる。
STAT4遺伝子とエストロゲン受容体のキメラ分子を作成し、エストロゲンアナログで刺激すると、STAT4の活性化が認められた。エストロゲン存在下で、活性型STAT4として機能することがわかった。STAT4の標的遺伝子をスクリーニングする上で、STAT4-エストロゲン受容体キメラ分子を活性型として遺伝子導入し、発現パターンの変化を検討する方法が有用であると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] K.Nasu,H.Kohsaka,Y.Nonomura,Y.Terada,H.Ito,K.Hirokawa,N.Miyasaka: "Adenoviral transfer of cyclin-dependent kinase inhibitor genes suppresses collagen-induced arthritis in mice."J.Immunol.. 165. 7246-7252 (2000)
• [文献書誌] T.Iizuka,T.Tanaka,M.Suematsu,S.Miura,T.Watanabe,R.Koike,Y.Ishimura,N.Miyasaka,M.Miyasaka: "Stage-specific expression of mucosal addressin cell adhesion molecule-1 during embryogenesis in rats."J.Immnol. 164. 2463-2471 (2000)
• [文献書誌] J.Endo,N.Toyama-Sorimachi,C.Taya,K.Nagata,K.Kuida,T.Takashi,H.,N.Miyasaka,H.Karasuyama: "Deficiency of STE20/PAK family kinase LOK leads to the acceleration of LFA-1 clustering and cell adhesion of activated lymphocytes"FEBS Letter. 468. 234-238 (2000)
• [文献書誌] F.Satake,N.Watanabe,N.Miyasaka,Y.Kanai,T.Kubota: "Induction of anti-DNA antibodies by immunization with anti-DNA antibodies : mechanism and characterization."Lupus. 9. 489-497 (2000)
• [文献書誌] D.H.Chung,K.Ohashi,M.Watanabe,N.Miyasaka,S.Hirosawa: "Mannose trimming targets mutant α 2-plasmin inhibitor for degradation by the proteasome."J.Biol.Chem.. 275. 4981-4987 (2000)
• [文献書誌] T.Kubota,N.Watanabe,T.Kaneko,F.Satake,K.Miura,Y.Kurosawa,N.Miyasaka,Y.Kanai: "Activation of autoreactive T cells that help nucleobindin-injected mice produce anti-DNA antibodies."Immunol.Lett.. 75. 111-115 (2000)
• [文献書誌] 宮坂信之: "全身性エリテマトーデス(SLE).『難病の最新情報 疫学から臨床・ケアまで』"南山堂. 92-105 (2000)
• [文献書誌] 宮坂信之: "免疫抑制薬の分類と作用機序.『免疫抑制剤の選び方と使い方』"三森経世 編 南江堂. 1-10 (2000)