DNAマイクロアレイ法を用いたFKHRL1のターゲット遺伝子の同定と機能解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13770585
• 研究機関: 自治医科大学
• 研究代表者: 内田 美栄 自治医科大学, 医学部, 助手 (80316520)
• キーワード: FKHRL1 / エリスロポエチン / 転写因子 / サイトカイン

研究概要

FKHRL1はFOXファミリーに属する転写因子である。FKHRL1は非リン酸化状態で核内に存在し転写因子として働くが、リン酸化を受けると核外に移行し転写活性を失う。我々は、赤芽球系細胞ではエリスロポエチン(EPO)刺激によって活性化されたAktによってFKHRL1が面接リン酸化され、核外に移行し転写活性化能を失うことを報告した。そこでFKHRL1の転写因子としての機能を解析するために、Aktによってリン酸化される3つのアミノ酸残基をアラニンに置換した恒常活性型変異体(FKHRL1-TM)を得た。この遺伝子をEPO依存性細胞株UT-7/EPOにタモキシフェン誘導系を用いて導入し、転写活性を持つFKHRL1の発現を誘導操作しうる細胞株を確立した。タモキシフェン添加により導入したFKHRL1が核内に集積し、転写活性が約30倍に増加することを確認した。この遺伝子導入細胞株からタモキシフェン添加前、12時間後、24時間後にtotal RNAを抽出しcDNAマイクロアレイ法を用いて発現に差のある遺伝子の検討を行った。その結果、恒常活性型FKHRL1の誘導により、細胞周期、アポトーシス、腫瘍化に関係のある多数の遺伝子の発現増加が見られた。中でも我々はCyclinG2、PA26、C/EBPδの発現が増加することに注目した。いずれも、詳細な機能は明らかにされていないが、細胞周期停止に関与すると報告されている。
これらの遺伝子の発現増加は、Real time PCRを用いて確認中である。
以上の結果よりこれらの遺伝子がFKHRL1のターゲットである可能性が示唆された。
今後、これらの遺伝子の赤芽球系における機能を解析し、FKHRL1によって誘導されるG0/G1 arrestの責任遺伝子であるか否かを明らかにする。

研究成果

• [文献書誌] Komatsu, N: "A member of Forkhead transcription factor FKHRL1 is a downstream effector of ST1571 induced cell cycle arrest in BCR-ABL expressing cells"J Biol Chem. 278. 6411-6419 (2003)
• [文献書誌] Mori, M: "Activation of extracellular signal-regulated kinaze ERK1 and ERK2 induces bcl-xl up-regulation via inhibition of caspase activities in erythropoietin signaling"J Cell Physiol. (in press). (2003)
• [文献書誌] Kirito, K: "Identification of the human erythropoietin receptor region required for Stat1 and Stat3 activation"Blood. 99. 102-110 (2002)
• [文献書誌] Tanaka, M: "Forkhead family transcription factor FKHRL1 is expressed in human megakaryocytes and regulates cell cycling as a downstream molecule of TPO signaling"J Biol Chem. 276. 15082-15089 (2001)
• [文献書誌] Uchida, M: "A functional role of mitogen-activated protein kinaze, Erk1 and Erk2, in the differentiation of a human leukemia cell line UT-7/GM : a possible key factor for cell fate determination toward erythroid and megakaryocytic lineages"Int J Haematol. 73. 78-83 (2001)