細胞癌化とその抑制における転写因子の役割

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15027201
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 山本 雅之 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (50166823)
• 研究分担者: 大根田 絹子 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (50323291) ; 清水 律子 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (40226262)
• キーワード: GATA-1 / GATA-2 / 白血病 / 造血 / トランスジェニックマウス

研究概要

本研究は、赤血球の増殖・分化・アポトーシスの制御とその破綻がもたらす造血器腫瘍の形成過程において、GATA転写因子が果たす役割を解明することを目的としている。私たちは本研究を通して、GATA-1遺伝子ノックダウンマウスヘテロ接合体に発症する白血病細胞においてGATA-2の発現が亢進していることを見出した。また、GATA-2遺伝子の血球特異的なプロモーター下流に緑色蛍光蛋白質(GFP)遺伝子を挿入したマウスを解析した結果、GATA-2を発現する細胞は高い割合でS/G2/M期の細胞を含み、細胞増殖関連遺伝子を多く発現する増殖性の高い細胞であることを明らかにした。さらに、GATA-1遺伝子の血球特異的発現制御領域(G1-HRD)の下流にGFP遺伝子を挿入したマウスの解析の結果、GATA-1遺伝子の発現は赤血球の分化段階に応じて著しく変動し、その発現が最も高いのはCFU-Eから前赤芽球を含むLin^-/c-kit^+/CD71^+分画(Late erythroid progenitor)であることを発見した。このようなGATA-1とGATA-2の発現プロファイルの相違はそれぞれのGATA因子の細胞増殖、分化、癌発症における役割を解析するうえで重要な手がかりとなる。今年度はさらに、生体用ルミノメーターとルシフェラーゼトランスジェニックマウスを用いて、GATA-1とGATA-2の個体レベルでの発現を非侵襲的かつ経時的に解析する系を確立した。G1-HRDルシフェラーゼトランスジェニックマウスにおけるルシフェラーゼ発現を生体用ルミノメーターで解析したところ、その発現はストレス造血において脾臓で著しく増加していた。本系はGATA-1の造血恒常性維持における役割を解析するうえできわめて有効である。

研究成果

• [雑誌論文] Transgenic overexpression of GATA-1 mutant lacking N-finger domain causes hemolytic syndrome in mouse erythroid cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nakano, M., Ohneda, K., Mukai, H.Y., Shimizu, R., Ohneda, O., Ohmura, S., Suzuki, M., Tsukamoto, S., Yanagawa, T., Yoshida, H., Takakuwa, Y., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Genes Cells 10 ページ: 47-62
• [雑誌論文] Nrf2 transcriptionally activates the mafG gene through an antioxidant response element. (2005)
  • 著者名/発表者名: Katsuoka, F., Motohashi, H., Engel, J.D., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 4483-4490
• [雑誌論文] Evolutionary conserved N-terminal domain of Nrf2 is essential for the Keap1-mediated degradation of the protein by proteasome. (2005)
  • 著者名/発表者名: Katoh, Y., Iida, K., Kang, M-I., Kobayashi, A., Mizukami, M., Tong, K.I., McMahon, M., Hayes, J.D., Itoh, K., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Arch.Biochem.Biophys. 433 ページ: 342-350
• [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of the Kelch-like motif region of mouse Keap1. (2005)
  • 著者名/発表者名: Padmanabhan, B., Scharlock, M., Tong, K.I., Nakamura, Y., Kang, M-I., Kobayashi, A., Matsumoto, T., Tanaka, A., Yamamoto, M., Yokoyama, S.
  • 雑誌名: Acta Crystallographica 61 ページ: 153-155
• [雑誌論文] Essential role of synoviolin in embryogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yagishita, N., Ohneda, K., Amano, T., Yamasaki, S., Sugiura, A., Tsuchimochi, K., Shin, H., Kawahara, K., Ohneda, O., Ohta, T., Tanaka, S., Yamamoto, M., Maruyama, I., Nishioka, K., Fukamizu, A., Nakajima, T.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem (印刷中)
• [雑誌論文] Restricted expression of constitutively active-aryl hydrocarbon receptor in T lineage cells causes thymus involution and suppresses the immunization-induced splenocyte increase. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nohara, K., Pan, X., Tsukumo, S., Hida, A., Ito, T., Nagai, H., Inouye, K., Motohashi, H., Yamamoto, M., Fujii-Kuriyama, Y., Tohyama, C.
  • 雑誌名: J.Immunol (印刷中)
• [雑誌論文] Pi-class glutathione S-transferase genes are regulated by Nrf2 through an evolutionarily conserved regulatory element in zebrafish. (2005)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, T., Takagi, Y., Osanai, H., Li, L., Takeuchi, M., Katoh, Y., Kobayashi, M., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Biochem.J. (印刷中)
• [雑誌論文] UVA irradiation induces Nrf2 activation in dermal fibroblasts : Protective role in UVA-induced apoptosis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hirota, A., Kawachi, Y., Itoh, K., Nakamura, Y., Xu, X., Banno, T., Takahashi, T., Yamamoto, M., Ohtsuka, F.
  • 雑誌名: Invest.Dermatol. (印刷中)
• [雑誌論文] The distal sequence element of the selenocysteine tRNA gene is a tissue dependent enhancer essential for mouse embryogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kelly, V.P., Suzuki, T., Nakajima, O., Arai, T., Tamai, Y., Takahashi, S., Nishimura, S., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. (印刷中)
• [雑誌論文] GATA transcription factors inhibit cytokine-dependent growth and survival of a hematopoietic cell line through the inhibition of STAT3 activity. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ezoe, S., Matsumura, I., Gale, K., Satoh, Y., Ishikawa, J., Mizuki, M., Takahashi, S., Minegishi, N., Nakajima, K., Yamamoto, M., Enver, T., Kanakura, Y.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem.
• [雑誌論文] Role of 15-deoxyD^<12-14> Prostaglandin J_2 and Nrf2 Pathways in Protection against Acute Lung Injury. (2005)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, M., Ishii, Y., Itoh, K., Iizuka, T., Morishima, Y., Kimura, T., Kiwamoto, T., Matsuno, Y., Hegab, A.E., Nomura, A., Sakamoto, T., Uchida, K., Yamamoto, M., Sekizawa, K.
  • 雑誌名: Am.J.Res.Cri.Care Med (印刷中)
• [雑誌論文] Molecular mechanisms activating Nrf2-Keap1 pathway in regulation of antioxidant genes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, M., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Antioxidants Redox Signaling 7 ページ: 384-395
• [雑誌論文] Gene expression regulation and domain function of hematopoietic GATA factors. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, R., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Seminars in Cell & Developmental Biology 16 ページ: 129-136
• [雑誌論文] GATA1 function, a paradigm for transcription factors in hematopoiesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ferreira, R., Ohneda, K., Yamamoto, M., Philipsen, S.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 25 ページ: 1215-1217
• [雑誌論文] Transgenic rescue of GATA-1-deficient mice with GATA-1 lacking a FOG-1 association site phenocopies patients with X-linked thrombocytopenia. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, R., Ohneda, K., Engel, J.D., Trainor, C.D.
  • 雑誌名: Blood 103 ページ: 2560-2567
• [雑誌論文] Role of Nrf2 in the regulation of CD36 and stress protein expression in murine macrophages : activation by oxidatively modified LDL and 4-hydroxynonenal (2004)
  • 著者名/発表者名: Ishii, T., Itoh, K., Ruiz, E., Leake, D.S., Unoki, H., Yamamoto, M., Mann, G.E.
  • 雑誌名: Circulation 94 ページ: 609-616
• [雑誌論文] Protection against electrophile and oxidant stress by induction of the phase 2 response : Fate of cysteines of the Keap1 sensor modified by inducers. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi, N., Dinkova-Kostova, A.T.Holtzclaw, W.D., Kang, M-L, Kobayashi, A., Yamamoto, M., Kensler, T.W., Talalay, P.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101 ページ: 2040-2045
• [雑誌論文] Scaffolding of Keap1 to the actin cytoskeleton controls the function of Nrf2 as key regulator of cytoprotective phase 2 genes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kang, M.I., Kobayashi, A., Wakabayashi, N., Kim, S.G., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101 ページ: 2046-2051
• [雑誌論文] Neurogenin3 delineates the earliest stages of spermatogenesis in the mouse testis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, S., Takakura, A., Ohbo, K., Abe, K., Wakabayashi, J., Yamamoto, M., Suda, T., Nabeshima, Y-i.
  • 雑誌名: Dev.Biol. 269 ページ: 447-458
• [雑誌論文] Interleukin-6 and tumor necrosis factor-a in patients with obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome (2004)
  • 著者名/発表者名: Imagawa, S., Yamaguchi, Y., Ogawa, K., Obara, N., Suzuki, N., Yamamoto, M., Nagasawa, T
  • 雑誌名: Respiration 71 ページ: 24-29
• [雑誌論文] Small Maf proteins are obligate transcriptional cofactors for normal keratinocyte differentiation in the Keap1-Nrf2 regulatory pathway. (2004)
  • 著者名/発表者名: Motohashi, H., Katsuoka, F., Engel, J.D., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101 ページ: 6379-6384
• [雑誌論文] Nrf2 deficiency improves autoimmune nephritis caused by the fas mutation lpr (2004)
  • 著者名/発表者名: Morito, N., Yoh, K., Hirayama, A., Itoh, K., Nose, M., Koyama, A., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Kidney Int. 65 ページ: 1703-1713
• [雑誌論文] A constitutively active arylhydrocarbon receptor induces growth inhibition of Jurkat T cells through changes in the expression of genes related to apoptosis and cell cycle arrest. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ito, T., Tsukumo, S., Suzuki, N., Motohashi, H., Yamamoto, M., Fujii-Kuriyama, Y.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 25204-25210
• [雑誌論文] Activation of hepatic Nrf2 in vivo by acetaminophen in CD-1 Mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Goldring, C.E.P., Kitteringham, N.R., Elsby, R., Randle, L.E., Clement, Y.N., Williams, D.P., McMahon, M., Hayes, J.D., Itoh, K., Yamamoto, M., Park, B.K.
  • 雑誌名: Hepatology 39 ページ: 1267-1276
• [雑誌論文] In vivo and in vitro constant expression of GATA-4 in mouse postnatal Sertoli cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imai, T., Kawai, Y., Tadokoro, Y., Yamamoto, M., Nishimune, Y., Yomogida, K.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Endocrinol. 214 ページ: 107-115
• [雑誌論文] Nrf2 deficiency causes tooth decolourization due to iron transport disorder in enamel organ. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yanagawa, T., Itoh, K., Uwayama, J., Shibata, Y., Yamaguchi, A., Sano, T., Ishii, T., Yoshida, H., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Genes Cells 9 ページ: 641-651
• [雑誌論文] Redox-regulated turnover of Nrf2 is determined by at least two separate protein domains, the redox sensitive Neh2 degron and the redox-insensitive Neh6 degron. (2004)
  • 著者名/発表者名: McMahon, M., Thomas, N., Itoh, K., Yamamoto, M., Hayes, J.D.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 279 ページ: 31556-31567
• [雑誌論文] The transcriptional program of antibody class switching involves the repressor Bach2. (2004)
  • 著者名/発表者名: Muto, A., Tashiro, S., Nakajima, O., Hoshino, H., Takahashi, S., Sakoda, E., Ikebe, D., Yamamoto, M., Igarashi, K.
  • 雑誌名: Nature 429 ページ: 566-571
• [雑誌論文] The transcription factor Nrf2 protects against pulmonary fibrosis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Cho, H-Y., Reddy, S.P.M., Yamamoto, M., Kleeberger, S.R.
  • 雑誌名: FASEB J. 18 ページ: 1258-1260
• [雑誌論文] MafT, a new member of the small Maf protein family in zebrafish. (2004)
  • 著者名/発表者名: Takagi, Y., Kobayashi, M., Li, L., Suzuki, T., Nishikawa, K., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 320 ページ: 62-69
• [雑誌論文] Oxidative stress sensor Keap1 functions as an adaptor for Cul3-based E3 ligase to regulate proteasomal degradation of Nrf2. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, A., Kang, M.I., Ohkawa, H., Ohtuji, M., Zenke, Y., Chiba, T., Igarashi, K., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24 ページ: 7310-7319
• [雑誌論文] Identification of polymorphisms in the promoter region of the human NRF2 gene. (2004)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, T., Yoh, K., Kobayashi, K., Ishii, Y., Kure, S., Koyama, A., Sekizawa, K., Motohashi, H., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 321 ページ: 72-79
• [雑誌論文] Do b-globin, GATA-1 or EpoR regulatory domains specifically mark erythroid progenitors in transgenic reporter mice? (2004)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, N., Imagawa, S., Noguchi C.T., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Blood 104 ページ: 2968-2969
• [雑誌論文] Multiple, distant Gata2 enhancers specify temporal and tissue-specific patterning in the developing urogenital system. (2004)
  • 著者名/発表者名: Khandekar, M.J., Suzuki, N., Lewton, J., Yamamoto, M., Engel, J.D.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24 ページ: 10263-10276
• [雑誌論文] Nrf2 Is Essential for the Chemopreventive Efficacy of Oltipraz against Urinary Bladder Carcinogenesis. (2004)
  • 著者名/発表者名: Iida, K., Itoh, K., Kumagai, Y., Oyasu, R., Hattori, K., Kawai, K., Shimazui, T., Akaza, H., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Cancer Res. 64 ページ: 6124-6431
• [雑誌論文] Genetic ablation of Nrf2 enhances susceptibility to cigarette smoke-induced emphysema in mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Rangasamy, T., Cho, C.Y., Thimmulappa, R.K., Zhen, L., Srisuma, S.S., Kensler, T.W., Yamamoto, M., Petrache, I., Tuder, R.M., Biswal, S.
  • 雑誌名: J.Clin.Invest 114 ページ: 1248-1259
• [雑誌論文] A GATA-specific inhibitor (K-7174) rescues anemia induced by IL-1b, TNF-a or L-NMMA. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imagawa, S., Nakano, Y., Obara, N., Suzuki, N., Doi, T., Kodama, T., Nagasawa, T., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Blood 104 ページ: 4300-4307
• [雑誌論文] Transcription factor Nrf2 is essential for induction of NAD(P)H : quinone oxidoreductase 1, glutathione S-transferases, and glutamate cysteine ligase by broccoli seeds and isothiocyanates. (2004)
  • 著者名/発表者名: McWalter, G.K., Higgins, L.G., McLellan, L.I., Henderson, C.J., Song, L., Thornalley, P.J., Itoh.K., Yamamoto, M., Hayes, J.D.
  • 雑誌名: J.Nutr. 134 ページ: 3499S-3506S
• [雑誌論文] Leukemogenesis caused by incapacitated GATA-1 function. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, R., Kuroha, T., Ohneda, O., Pan, X., Ohneda, K., Takahashi, S., Philipsen, S., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 24 ページ: 10814-10825
• [雑誌論文] Gene expression profiling of NRF2-mediated protection against oxidative injury. (2004)
  • 著者名/発表者名: Cho, H-Y., Reddy, S.P., DeBiase, A., Yamamoto, M., Kleeberger, S.R.
  • 雑誌名: Free Rad.Biol.Med. 38 ページ: 325-343
• [雑誌論文] An activator protein-1-Notch-4 angiogenic vascular remodeling pathway. (2004)
  • 著者名/発表者名: Wu, J., Iwata, F., Grass, J.A., Elnitski, L., Ohneda, O., Yamamoto, M., Bresnick, E.H.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 25 ページ: 1458-1474
• [雑誌論文] Unique function of the Nrf2-Keap1 pathway in the inducible expression of antioxidant and detoxifying enzymes (2004)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, A., Ohta, T., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Methods Enzymol. 378 ページ: 1208-1213
• [雑誌論文] Molecular mechanism activating Nrf2-Keap1 pathway in regulation of adaptive response to electrophiles. (2004)
  • 著者名/発表者名: Itoh, K., Tong, K.I., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Free Radical Biol.Med. 36 ページ: 1208-1213
• [雑誌論文] Nrf2-Keap1 defines a physiologically important stress response mechanism. (2004)
  • 著者名/発表者名: Motohashi, H., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: Trends Mol.Med. 10 ページ: 549-557
• [雑誌論文] GATA転写因子からみる赤血球の発生・分化 (2004)
  • 著者名/発表者名: 長野真澄, 山本雅之
  • 雑誌名: 実験医学 22 ページ: 361-366
• [雑誌論文] 親電子性物質応答の分子機構 (2004)
  • 著者名/発表者名: 伊東 健, 山本雅之
  • 雑誌名: 生化学 76 ページ: 339-348
• [雑誌論文] Keap1-Nrf2システムによる抗酸化酵素群の統一的発現制御機構 (2004)
  • 著者名/発表者名: 細谷朋方, 山本雅之
  • 雑誌名: 分子呼吸器病 8 ページ: 147-150
• [雑誌論文] 血色素の分子進化 (2004)
  • 著者名/発表者名: 鈴木教郎, 山本雅之
  • 雑誌名: 日本医事新報 4177 ページ: 99-100
• [雑誌論文] 転写因子と血液疾患 (2004)
  • 著者名/発表者名: 峯岸直子, 山本雅之
  • 雑誌名: 臨床検査 48 ページ: 473-781
• [雑誌論文] GATA-1ノックダウンマウス (2004)
  • 著者名/発表者名: 清水律子, 山本雅之
  • 雑誌名: Mebio 21 ページ: 58-62
• [雑誌論文] GATA-1変異と白血病-転写因子の質的異常と量的異常 (2004)
  • 著者名/発表者名: 長野真澄, 清水律子, 山本雅之
  • 雑誌名: 医学の歩み 211 ページ: 159-162
• [雑誌論文] Transgenic expression of Bach1 transcription factor results in megakaryocytic impairment.
  • 著者名/発表者名: Toki, T., Katsuoka, F., Kanezaki, R., Xu, G., Kurotaki, H., Sun, J., Kamio, T., Watanabe, S., Tandai, S., Terui, K., Yagihashi, S., Komatsu, N., Igarashi, K., Yamamoto, M., Ito, E.
  • 雑誌名: Blood (印刷中)