サイクリックAMP応答配列を介するWntシグナル伝達系の解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570099
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 武田 和久 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (30311559)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴原 茂樹 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (70206142)
• Keywords: MITF / 転写因子 / 分化 / Wnt / メラノサイト / ドーパクロムトートメラーゼ / OTX2 / LEF1

Research Abstract

MITFはN-末端の異なるアイソフォーム(MITF-M,MITF-A,MITF-H,MITF-D等)から構成される、basic helix-loop-helix leucine-zipper motifを有する転写因子である。特にMITF-Mはメラノサイトの分化に必須である。
私達はメラノサイトに特異的に発現するドーパクロムトートメラーゼ(DCT)やMITF-MがWntシグナルによって活性化される事を示した。興味深いことにMITF-MはDNA結合を必要とせず、LEF1と複合体を形成しコアクチベーターとして機能した。このコアクチベーター機能はMITF-A,MITF-H,MITF-Dにおいても認められた。MITF-M以外のアイソフォームはメラノサイトのみならず各種細胞に発現している。よってMITFは多くの細胞において、その認識配列CANNTGの有無に関わらずWntシグナルの標的遺伝子の多くに関与すると考えられた。
さらにWntシグナルによるDCT遺伝子の転写活性化にはDCT遺伝子プロモーター上のcAMP応答類似配列TGAGGTCAが関与していたが、当配列に結合する転写因子はCREBではなく核内レセプターである可能性が示唆された。当該核内レセプターはDCT遺伝子プロモーター上の複数のTGAGGTCA類似配列を認識する。
一方、DCT遺伝子は網膜色素上皮にも特異的に発現しており、メラノサイトと同様にWntシグナルとの関わりを解析した。その過程で、ホメオドメインタンパクであるOTX2が網膜色素上皮におけるDCT遺伝子の転写を調節することが明らかとなった。しかもOTX2がMITFと相互作用した。
またMITFが種々の細胞でWntシグナルに関わる可能性があるので、MITFが発現する候補となる幾つかの組織を検討し、MITFがマウス精巣において生殖細胞に限局して発現することが判明した。

Research Products

• [Publications] Saito H., Yasumoto, K., Takeda K., Shibahara S.et al.: "Microphthalmia-Associated Transcription Factor in the Wnt Signaling Pathway"Pigment Cell Research. 16. 261-265 (2003)
• [Publications] Takeda K., Yokoyama S., Yasumoto K., Saito H., Shibahara S., et al.: "OTX2 regulates expression of DOPAchrome tautomerase in human retinal pigment epithelium"Biochemical and Biophysical Research Communications. 300. 908-914 (2003)
• [Publications] Saito, H., Takeda, K., Shibahara, S., et al.: "Germ cell-specific expression of microphthalmia-associated transcription factor mRNA in mouse testis"Journal of Biochemistory (Tokyo). 134. 143-150 (2003)