ＧＡＴＡ因子による成熟マスト細胞の機能制御機構の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24590359
• 研究機関: 高崎健康福祉大学
• 研究代表者: 大根田 絹子 高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (50323291)
• 研究分担者: 石嶋 康史 高崎健康福祉大学, 薬学部, 講師 (10433640) ; 大森 慎也 高崎健康福祉大学, 薬学部, 助手 (10509194)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 細胞分化 / 転写因子 / 遺伝子発現制御 / マスト細胞

研究実績の概要

マスト細胞には血球系の細胞系列決定や分化に重要な複数の転写因子（GATA1、 GATA2、 Scl、 PU.1など）が発現しているが、個々の因子の役割は十分に解明されていない。本研究は、GATA1、 GATA2の条件付きノックアウト（CKO）マウスと、それらより樹立したマウス骨髄マスト細胞（BMMC）を用いて、マスト細胞分化におけるGATA1とGATA2の機能を明らかにすることを目的として行った。研究結果の概要は、以下のとおりである。
GATA1CKOマウスの末梢組織マスト細胞の数および分布は、野生型マウスと同様であった。BMMCのマイクロアレイ解析では、GATA1欠失により炎症関連遺伝子群やマスト細胞トリプターゼ遺伝子群の発現が有意に低下していた。次に、野生型BMMCを用いたノックダウン実験を行ったところ、GATA1とGATA2の両方を同時にノックダウンしたときに、どちらか一方をノックダウンしたときよりも顕著なマスト細胞特異的遺伝子発現の低下が観察された。また、ChIP解析で、マスト細胞に特異性が高いKit、Ms4a2遺伝子の制御領域に、GATA1とGATA2がともに結合していた。
GATA2のDNA結合ドメイン（CF）を誘導的に欠失するマウス（GATA2deltaCF）由来のBMMCsでは、多数のマスト細胞関連遺伝子の発現が著しく低下し、マスト細胞にほとんど発現していないCebpaの発現が増加し、マスト細胞の分化形質が失われていた。
これらの結果から、GATA1とGATA2はマスト細胞特異的遺伝子の発現をともに正に制御していると考えられるが、Cebpaの発現抑制とマスト細胞分化形質の維持には、主にGATA2が機能していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Progenitor stage-specific activity of a cis-acting double GATA motif for Gata1 gene expression. (2015)
  • 著者名/発表者名: Moriguchi T, Suzuki M, Yu L, Takai J, Ohneda K, Yamamoto M.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 巻: 35 ページ: 805-815
  • DOI: 10.1128/MCB.01011-14.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hypoxia-inducible factor-3α promotes angiogenic activity of pulmonary endothelial cells by repressing the expression of the VE-cadherin gene. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Yamashita T, Ohneda K, Nagano M, Kimura K, Nakai H, Poellinger L, Ohneda O
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 20 ページ: 224-241
  • DOI: 10.1111/gtc.12215.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Human GATA1 Gene Retains a 5' Insulator That Maintains Chromosomal Architecture and GATA1 Expression Levels in Splenic Erythroblasts. (2015)
  • 著者名/発表者名: Moriguchi T, Yu L, Takai J, Hayashi M, Satoh H, Suzuki M, Ohneda K, Yamamoto M.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 巻: 35 ページ: 1825-1837
  • DOI: 10.1128/MCB.00011-15.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] GATA2 is critical for the maintenance of cellular identity in differentiated mast cells derived from mouse bone marrow. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohmori S, Moriguchi T, Noguchi Y, Ikeda M, Kobayashi K, Tomaru N, Ishijima Y, Ohneda O, Yamamoto M, Ohneda K.
  • 雑誌名: Blood. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transcription factor GATA1 is dispensable for mast cell differentiation in adult mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohneda K, Moriguchi T, Ohmori S, Ishijima Y, Satoh H, Philipsen S, Yamamoto M.
  • 雑誌名: Mol Cell Biol. 巻: 34 ページ: 1812-1826
  • DOI: 10.1128/MCB.01524-13.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 3T3-L1細胞の脂肪細胞分化におけるGATA因子の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石嶋康史, 大森慎也, 池田翔冴, 高木美紀, 前川悠理, 大根田絹子
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] GATA2がCebpaの転写を抑制することが骨髄マスト細胞の分化形質維持に必要である, (2014)
  • 著者名/発表者名: 大森慎也, 登丸菜月, 石嶋康史, 森口尚, 山本雅之, 大根田絹子
  • 学会等名: 第37回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] マスト細胞におけるGATA2によるCebpa遺伝子の発現抑制機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林浩太, 大森慎也, 石嶋康史, 森口尚, 山本雅之, 大根田絹子
  • 学会等名: 平成26年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 水戸
  • 年月日: 2014-06-14
• [学会発表] GATA2欠失マスト細胞の分化転換能の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野口由紀, 大森慎也, 石嶋康史, 森口尚, 山本雅之, 大根田絹子
  • 学会等名: 平成26年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 水戸
  • 年月日: 2014-06-14
• [学会発表] 脂肪細胞分化におけるGATA転写因子の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高木美紀, 石嶋康史, 大森慎也, 池田翔冴, 前川悠理, 大根田絹子
  • 学会等名: 平成26年度日本生化学会関東支部例会
  • 発表場所: 水戸
  • 年月日: 2014-06-14
• [備考] 高崎健康福祉大学・大学院 薬学部 分子生体制御学研究室
  • URL: http://www.takasaki-u.ac.jp/p_yaku_labo/yaku-02-01/