プロテオミクスによる白血病関連転写因子AML1の機能制御機構の網羅的解析

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15790488
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 今井 陽一 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (10345209)
• キーワード: 転写因子 / AML1 / 蛋白質修飾 / リン酸化 / mSin3A / アセチル化 / P300 / プロテオミクス

研究概要

AML1蛋白質は種々の造血に関わる遺伝子の転写を制御する転写制御因子であり、さらにAML1遺伝子の異常は白血病発症に深く関与することが示唆される。
AML1の転写制御因子としての機能発現のためにはPEBP2β/CBFβとヘテロ・ダイマーを形成することが必須であるほか、AML1とp300,Ets-1,C/EBPα,mSin3Aなどの種々の蛋白質との相互作用およびそれによるAML1の機能調節が示されている。そこで、プロテオミクス解析技術を用いてAML1と相互作用を有する蛋白質を網羅的に明らかにし、AML1が生体内で実際にどのような蛋白質と複合体を形成し標的遺伝子の転写を制御しているかを明らかにすることを試みた。
平成15年度の研究において、私はAML1がERKによりリン酸化を受けることにより共同抑制因子であるmSin3AがAML1から遊離し、その結果AML1が活性化されることを示した。このAML1とmSin3Aの相互作用はAML1の転写活性化能のみならず、AML1の核内局在や蛋白質の安定性など様々なメカニズムでAML1の機能を調節することを見い出した(Imai Y et al.,Mol. Cell. Biol. 2004)。さらに、共同実験者と.してAML1の転写活性化能がp300によるアセチル化により調節されていることを示した(Yamaguchi Y et al.,J.B.C.2004)。
これらの研究によってみいだされたリン酸化型あるいはアセチル化型のAML1の変異体と野生型AML1との間で相互作用を有する蛋白質の相違をプロテオミクス解析技術により明らかにすることにより細胞外からのシグナル伝達などの刺激による、AML1の機能調節のメカニズムが解明されると思われる。

研究成果

• [文献書誌] Imai Y, Kurokawa M, Yamaguchi Y, Izutsu K, Nitta E, Mitani K, Satake M, Noda T, Ito Y, Hirai H.: "The Corepressor mSin3A Regulates Phosphorylation-Induced Activation, Intranuclear Location, and Stability of AML1."Molecular and Cellular Biology. 24.3. 1033-1043 (2004)
• [文献書誌] Yamaguchi Y, Imai Y, Izutsu K, Asai T, Ichikawa M, Yamamoto G, Nitta E, Yamagata T, Sasaki K, Mitani K, Ogawa S, Chiba S, Hirai H, Kurokawa M.: "AML1 is functionally regulated through p300-mediated acetylation on specific lysine residues."Journal of Biological Chemistry. (in press). (2004)
• [文献書誌] Chiba S, Takeshita K, Imai Y, Kumano K, Kurokawa M, Masuda S, Shimizu K, Nakamura, Ruddle FH, Hirai H.: "Homeoprotein DLX-1 interacts with Smad4 and blocks a signaling pathway from activin A in hematopoietic cells."Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100. 15577-15582 (2003)