新規分化抑制因子EIDによる哺乳類幹細胞の未分化性維持機構の解明

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17045002
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中山 啓子 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60294972)
• 研究分担者: 石田 典子 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (10361073) ; 原 賢太郎 東北大学, 大学院・医学系研究科, COEフェロー (60400248)
• キーワード: EID / 発現制御 / 発生・分化 / ノックアウトマウス / HDAC

研究概要

EID-1はさらに分化に関わる転写コアクチベーターp300に結合し、p300の有するヒストンアセチル化酵素(HAT)活性を阻害し、この阻害活性によって分化を抑制する。すなわち、分化誘導可能な細胞株にEID-1を過剰発現させ、血清除去などによる分化誘導が阻害される。さらにEID-1はp300のみならず、その基質であるヒストンにも結合することによってそのアセチル化を阻害し、細胞の分化に必要な転写因子の機能を阻害した。
ところがEID-1は細胞増殖を停止し分化誘導が開始されると同時に、急激にプロテアソーム依存的分解によって分解されるため、分化関連転写因子の阻害作用は消失し、分化が開始することが示唆された。
一方、EID-1の類縁分子として同定したEID-2およびEID-3は、EID-1と異なり転写抑制に働くヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)と結合し、機能的に協調することによって、分化に関わる転写を阻害する。つまりEID-2およびEID-3もEID-1と同様に分化誘導可能な細胞株に過剰発現させると、血清除去などによるMyoDなどの転写活性誘導が見られず、分化誘導が阻害される。特に、マウス筋芽細胞株C2C12細胞への剰発現では、アポトーシスの誘導がみられ、EIDファミリーは単に分化の決定因子として機能するのではなく、アポトーシスも含む細胞の運命決定因子として機能していると考えられた。
EID-2は分化を促進する転写因子であるSmadに結合し、2量体形成を阻害することによってSmadの転写活性を抑制することも明らかとなっている。
EID-2およびEID-3遺伝子は同一染色体上の近傍に位置するので、EID-2単独、EID-3単独およびEID-2およびEID-3双方の遺伝子を欠失したマウスの作製を目標として、ベクターの作製および相同組み換えES細胞の取得を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Suppression of centrosome amplification after DNA damage depends on p27 accumulation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sugihara, E. et al.
  • 雑誌名: Cancer Res. (発表予定)
• [雑誌論文] HSP27 favors ubiquitination and proteasomal degradation of p27Kip1 and helps S- phase re-entry in stressed cells. (2006)
  • 著者名/発表者名: Parcellier, A. et al.
  • 雑誌名: FASEB J. (発表予定)
• [雑誌論文] Two E3 ubiquitin ligases, SCF-Skp2 and DDB1-Cul4, target human Cdt1 for proteolysls. (2006)
  • 著者名/発表者名: Mshitani, H. et al.
  • 雑誌名: EMBO J. (発表予定)
• [雑誌論文] Mammalian E4 is required for cardiac development and maintenance of the nervous system. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kaneko-Oshikawa, C. et al.
  • 雑誌名: MOl. Cell. Biol. 25・24 ページ: 10953-10964
• [雑誌論文] Phosphorylation of p27(KIP1) in the developing retina and retinoblastoma. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kase, S. et al.
  • 雑誌名: Int. J. Mol. Med. 16・2 ページ: 257-262
• [雑誌論文] Suppression of cell migration by protein kinase Cdelta. (2005)
  • 著者名/発表者名: Jackson, D. et al.
  • 雑誌名: Oncogene 24・18 ページ: 3067-3072
• [雑誌論文] Bcl-2-related Protein A1 is an endogenous and cytokine-stimulated mediator of cytoprotection in hyperoxic acute lung injury. (2005)
  • 著者名/発表者名: He, C.H.et al.
  • 雑誌名: J. Clin. Invest. 115・4 ページ: 1039-1048
• [雑誌論文] Ubiquitylation of RAG-2 by Skp2-SCF links destruction of the V(D)J recombinase to the cell cycle. (2005)
  • 著者名/発表者名: Jiang, H. et al.
  • 雑誌名: Mol. Cell. 18・6 ページ: 699-709
• [雑誌論文] Molecular dissection of the interaction between p27 and KPC, the ubiquitinligase that regulates proteolysis of p27 in G1 phase. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kotoshiba S. et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280・18 ページ: 17694-17700
• [雑誌論文] Disappearance of p27(KIP1) and increase in proliferation of the lens cells after extraction of most of the fiber cells of the lens. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kase, S. et al.
  • 雑誌名: Curr. Eye Res. 30・6 ページ: 437-442
• [雑誌論文] p107 inhibits G1 to S phase progression by down-regulating expression of the F-box protein Skp2. (2005)
  • 著者名/発表者名: Rodier, G. et al.
  • 雑誌名: J. Cell Biol. 168・1 ページ: 55-66
• [雑誌論文] Role of serine 10 phosphorylation in p27 stabilization revealed by analysis of p27 knock-in mice harboring a serine 10 mutation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kotake, Y. et al.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 280・2 ページ: 1095-1102