Analysis of the molecular basis of Gata2 gene activation in mast cells

肥大细胞Gata2基因激活的分子基础分析

• 批准号: 21K06816
• 负责人: 大根田 絹子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06816/
• 关键词: マスト細胞; エンハンサー; 転写因子; 遺伝子発現制御; トランスクリプトーム; 好塩基球; クロマチン活性化

GATA2は、マスト細胞の分化形質維持に必須の転写因子である。ヒトとマウスのマスト細胞においてGATA2遺伝子は高いレベルで発現しており、代表的な標的遺伝子であるKit, Tpsb2, Cpa3などの発現量も高いレベルで維持されている。これらの遺伝子産物はマスト細胞自身の生存・増殖などの基本的機能のほか、病原微生物を分解するタンパク質分解酵素を発現するなど、マスト細胞特異的な機能発現に重要である。本研究では、マスト細胞において活性化していることが確認されたマウスGata2遺伝子の制御領域である、転写開始点から+53－57kbpに存在する（Gata2 downstream regulatory element：Gata2 DRE）領域に注目し、その機能を解析することで、Gata2遺伝子高度活性化の分子機序を明らかにすることを目的としている。令和4年度は、ゲノム編集法を用いてGata2 DREを欠失させたマウス（delG2DREマウス）を作出し、前年度の細胞レベルでの解析結果を検証するとともに、個体レベルでの解析を行った。複数のdelG2DREホモ接合体マウスの骨髄細胞から骨髄マスト細胞（Bone marrow mast cells: BMMCs）を作成したところ、培養21日目までは、野生型マウスと同様にc-kit(+)FceRI(+)のマスト細胞分画が観察されたが、28日目ではマスト細胞分画の割合が野生型マウスの3分の1以下に低下し、野生型BMMCsの培養ではみられない異常なc-kit(-)FceRI(+)細胞が増加していた。また、delG2DREマウスの骨髄細胞は、好塩基球への分化が著しく障害されていることが明らかとなった。一方、delG2DREマウス個体における腹腔マスト細胞や皮下組織のマスト細胞の数や分布は、野生型マウスと同様であった。

GATA2 是维持肥大细胞分化所必需的转录因子。 GATA2基因在人和小鼠肥大细胞中高水平表达，Kit、Tpsb2、Cpa3等典型靶基因的表达水平也维持在高水平。这些基因产物对于肥大细胞特异性功能（例如降解病原微生物的蛋白水解酶的表达）以及肥大细胞本身的生存和增殖等基本功能非常重要。在本研究中，我们重点研究了小鼠Gata2基因的调控区域，该区域被证实在肥大细胞中具有活性，位于距转录起始位点+53-57 kbp处（Gata2下游调控元件：Gata2 DRE）。分析其功能，我们旨在阐明Gata2基因高激活的分子机制。 2020财年，我们利用基因组编辑技术创建了Gata2 DRE缺失的小鼠（delG2DRE小鼠），在细胞水平上验证了前一年的分析结果，并在个体水平上进行了分析。骨髓肥大细胞：培养BMMC时，与野生型小鼠相似，直到培养第21天才观察到c-kit(+)FceRI(+)肥大细胞分数，但在第28天，肥大细胞分数下降。减少到野生型小鼠的不到三分之一，并且在野生型 BMMC 培养物中未见的异常 c-kit(-)FceRI(+) 细胞有所增加。此外，delG2DRE小鼠的骨髓细胞向嗜碱性粒细胞的分化显着受损。另一方面，delG2DRE小鼠腹膜肥大细胞和皮下组织肥大细胞的数量和分布与野生型小鼠相似。

项目成果

炎症制御因子としてのGATA2

GATA2 作为炎症调节剂

• 发表时间: 2021
• 作者: 高井 淳; 大森 慎也; 大根田 絹子; 上村 聡志; 山本 雅之; 森口 尚
• 通讯作者: 森口 尚

Returning individual genomic results to population-based cohort study participants with BRCA1/2 pathogenic variants

将个体基因组结果返回给具有 BRCA1/2 致病变异的基于人群的队列研究参与者

• DOI: 10.1007/s12282-022-01404-7
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 4
• 作者: Ohneda Kinuko;Hamanaka Yohei;Kawame Hiroshi;Fuse Nobuo;Nagami Fuji;Suzuki Yoichi;Yamaguchi;Shimada Muneaki;Masamune Atsushi;Aoki Yoko;Ishida Takanori;Yamamoto Masayuki
• 通讯作者: Yamamoto Masayuki

炎症制御因子としてのGATA2

GATA2 作为炎症调节剂

• 发表时间: 2021
• 作者: 高井 淳; 大森 慎也; 大根田 絹子; 上村 聡志; 山本 雅之; 森口 尚
• 通讯作者: 森口 尚

Returning individual genomic results to population-based cohort study participants with BRCA1/2 pathogenic variants

将个体基因组结果返回给具有 BRCA1/2 致病变异的基于人群的队列研究参与者

• DOI: 10.1007/s12282-022-01404-7
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 4
• 作者: Ohneda Kinuko;Hamanaka Yohei;Kawame Hiroshi;Fuse Nobuo;Nagami Fuji;Suzuki Yoichi;Yamaguchi;Shimada Muneaki;Masamune Atsushi;Aoki Yoko;Ishida Takanori;Yamamoto Masayuki
• 通讯作者: Yamamoto Masayuki

The Il6 -39 kb enhancer containing clustered GATA2- and PU.1-binding sites is essential for Il6 expression in murine mast cells

含有聚集的 GATA2 和 PU.1 结合位点的 Il6 -39 kb 增强子对于小鼠肥大细胞中的 Il6 表达至关重要

• DOI: 10.1016/j.isci.2022.104942
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 5.8
• 作者: Ohmori Shin’ya;Takai Jun;Uemura Satoshi;Otsuki Akihito;Mori Tetsuya;Ohneda Kinuko;Moriguchi Takashi
• 通讯作者: Moriguchi Takashi