造血細胞の増殖・分化におけるGATA-1活性の制御機構の解析

GATA-1活性对造血细胞增殖分化的调控机制分析

• 批准号: 12028222
• 负责人: 松村 到
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12028222/
• 关键词: 巨核球; 分化; 転写因子; GATA-1; PU.1

GATA-1は赤巨核球系特異的な転写因子であり、これらの細胞の発生に必須の役割を担う。本研究では、血液細胞の系統決定におけるGATA-1の機能及びその分子機構について検討を行った。骨髄系細胞株M1はIL-6によるマクロファージへの分化誘導とアポトーシス誘導のモデルとして用いられている。このM1にGATA-1を導入すると、M1の系統は骨髄系から赤巨核球系へと変化した。また、GATA-1導入M1ではIL-6によるマクロファージへの分化誘導、アポトーシス誘導が共に阻害された。この機構として、GATA-1はサイクリンD1とbcl-2の持続性発現を介してIL-6の作用を阻害すると考えられた。トロンボポエチンによる巨核球の分化誘導にはRasの活性化が必須である。しかし、Rasの活性化は多くの場合、細胞増殖に関与しており、Rasに反応して巨核球への分化が誘導されるためには特定の細胞内分子が必要と考えられた。実際、赤巨核球系細胞株K562、F-36Pに活性型Rasを発現させた場合、巨核球への分化が誘導されたが、骨髄系細胞株32Dでは細胞増殖が誘導されたのみであった。一方、32DにGATA-1を導入した場合、GATA-1は32Dの系統を赤巨核球系に変化させ、GATA-1導入32Dは活性型Rasに反応して成熟巨核球に分化するようになった。このクローンにおいて、GATA-1は32Dに元来発現していた骨髄系転写因子PU.1、c-mybと直接的に結合し、これらの分子の機能を阻害していた。また、PU.1の機能を阻害しない変異GATA-1では32Dの系統を赤巨核系に変化させる能力が減弱していた。これらの結果から、GATA-1が造血細胞の系統を決定する際には、転写因子としての機能するのみでなく、蛋白蛋白の相互反応を介して他の系統特異的な転写因子の活性を阻害することが重要であると考えられた。

GATA-1 是一种红色巨核细胞特异性转录因子，在这些细胞的发育中发挥着重要作用。在本研究中，我们研究了GATA-1在血细胞谱系测定中的功能及其分子机制。骨髓细胞系 M1 用作 IL-6 诱导分化为巨噬细胞和凋亡的模型。当GATA-1被引入M1时，M1的谱系从骨髓细胞转变为红色巨核细胞。此外，在导入GATA-1的M1中，IL-6诱导的巨噬细胞分化和细胞凋亡均受到抑制。作为一种机制，GATA-1被认为是通过细胞周期蛋白D1和bcl-2的持续表达来抑制IL-6的作用。 Ras 的激活对于血小板生成素诱导巨核细胞分化至关重要。然而，Ras 激活通常参与细胞增殖，并且认为响应 Ras 诱导巨核细胞分化需要特定的细胞内分子。事实上，当活性Ras在红巨核细胞系K562和F-36P中表达时，诱导分化为巨核细胞，但在骨髓细胞系32D中仅诱导细胞增殖。另一方面，当GATA-1被引入32D时，GATA-1将32D的谱系改变为红色巨核细胞谱系，并且引入GATA-1的32D响应于活化的Ras而分化为成熟巨核细胞。在该克隆中，GATA-1直接与最初在32D中表达的骨髓转录因子PU.1和c-myb结合，并抑制这些分子的功能。此外，突变体GATA-1不抑制PU.1的功能，但其将32D谱系转化为红色巨核谱系的能力降低。这些结果表明，GATA-1不仅在确定造血细胞谱系时发挥转录因子的作用，而且还通过蛋白质-蛋白质相互作用抑制其他谱系特异性转录因子的活性。

项目成果

Mizuki,M., et al: "Flt3 mutations from patients with acute myeloid leukemia induce transformation of 32D cells mediated by the ras and STAT5 pathways."Blood. 96. 3907-3914 (2000)

Mizuki,M., 等人：“急性髓系白血病患者的 Flt3 突变诱导 ras 和 STAT5 途径介导的 32D 细胞转化。”血液。

Matsumura,I., et al.: "Biological significance of GATA-1 activities in Ras-mediated megakaryocytic differentiation of hematopoietic cell lines."Blood. 96. 2440-2450 (2000)

Matsumura,I. 等人：“GATA-1 活性在 Ras 介导的造血细胞系巨核细胞分化中的生物学意义。”血液。

Matsumura,I., et al: "Increased D-type cyclin expression together with decreased cdc2 activity confers megakaryocytic differentiation of a human thrombopoietin-dependent hematopoietic cell line."J.Biol.Chem.. 275. 5553-5559 (2000)

Matsumura,I., 等人：“D 型细胞周期蛋白表达的增加和 cdc2 活性的降低导致人类血小板生成素依赖性造血细胞系的巨核细胞分化。”J.Biol.Chem.. 275. 5553-5559 (2000)

Yoshida,H., et al: "Integrin-associate protein/CD47 regulates motile activitiy in human B cell lines through CDC42."Blood. 96. 234-241 (2000)

Yoshida, H. 等人：“整合素相关蛋白/CD47 通过 CDC42 调节人 B 细胞系的运动活性。”血液。

Kawasaki,A., et al: "Down-regulation of an AIM-1 kinase couples with megakaryocytic polyploidization of human hematopoietic cells."J.Cell.Biol.. 152. 275-288 (2001)

Kawasaki,A., et al:“AIM-1 激酶的下调与人类造血细胞的巨核细胞多倍化相结合。”J.Cell.Biol.. 152. 275-288 (2001)