ES細胞の多分化能を維持する転写因子STAT3の標的遺伝子群の探索

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680669
• Research Institution: Graduate School of Medical Science, Kanazawa University
• Principal Investigator: 小出 寛 金沢大学, 医学系研究科, 助教授 (70260536)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横田 崇 金沢大学, 医学系研究科, 教授 (50134622)
• Keywords: 幹細胞 / タンパク質 / シグナル伝達 / 転写因子 / サイトカノン / 分子生物学 / 再生医学

Research Abstract

昨年度はコンディショナル活性型STAT3を発現するES細胞株を用いて、STAT3の標的遺伝子を検索し、いくつかの候補遺伝子を見い出した。今年度は、これらの候補遺伝子のうち、embryonic ectoderm development(eed)、ならびにzinc-finger protein(zfp)57に注目して研究を進めた。
まずノーザンブロット法を用いて、2つの遺伝子がLIF存在下では発現し、LIF非存在下では発現が低下していることを確認した。さらにZfp57については、未分化状態維持に必要であることが知られているOct-3/4と結合することを見い出した。またHEK293細胞を用いてレポーターアッセイを行った結果、Oct-3/4の標的遺伝子であるRex-1の発現をOct-3/4とZfp57が協同的に誘導することが判明した。
一方、Eedはヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)と複合体を形成することが報告されている。HDACは様々な遺伝子の発現抑制に関与することが知られているので、EedとHDACが共同してなんらかの遺伝子の発現を抑制している可能性があった。そこでES細胞をHDAC阻害剤で処理したところ、LIF存在下でも分化が誘導された。このことから、HDACによる分化誘導因子の発現抑制にEedが関与している可能性がある。興味深いことに、EedがRex-1とも結合することを見い出した。
以上の結果からOct-3/4とSTAT3の標的分子であるZfp57によって誘導されたRex-1がSTAT3標的分子EedやHDACと結合して、ES細胞の文化誘導因子の発現を抑えることによって、ES細胞の未分化状態が維持されている可能性が考えられた。

Research Products

• [Publications] Mizutani, S., Koide, H. et al.: "Involvement of B-Raf in Ras-induced Raf-l activation"FEBS Lett.. 507. 295-298 (2001)
• [Publications] Nishinakamura, R., Yokota, T. et al.: "Murine homolog of SALLl is essential for ureteric bud invasion in kidney development"Development. 128. 3105-3115 (2001)