TGF-βの標的遺伝子の単離と機能解析

TGF-β靶基因的分离及功能分析

• 批准号: 01J60011
• 负责人: 今井 陽一
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J60011/
• 关键词: TGF-β; Smad; 標的遺伝子; 悪性腫瘍; 転写; AML1; リン酸化; corepressor

TGF-βのシグナル伝達経路を担うSmadと相互作用を有する蛋白質のひとつとしてRunxファミリー蛋白質が同定され、Runx遺伝子はTGF-βの標的遺伝子としての可能性が示唆された。私はすでに、Smad遺伝子の異常が造血器腫瘍の発生に深く関わっていることを示し(Imai et al.,Oncogene 2001,20,88-96)、TGF-βのシグナル伝達の異常が造血器腫瘍の発症をもたらす可能性を示した。さらに、Runxファミリーに属するAML1遺伝子の異常も造血器腫瘍の発症に関与することを示した(Imai et al.,Blood 2000,96,3154-3160)。このように共に造血器腫瘍の発症に深く関わるSmadとAML1の相互作用をさらに追求することにより、造血器腫瘍を含めた悪性腫瘍の発症におけるAML1のTGF-βの標的遺伝子としての意義を検討することとした。その結果、AML1はリン酸化などの蛋白質修飾により機能調節を受けるが、リン酸化によってAML1とcorepressorのひとつであるmSin3Aとの相互作用が変化し、リン酸化を受けない非活性化型のAML1の転写活性化能の低下は、mSin3Aが結合するhistone deacetylaseに対する阻害剤を加えることにより回復することが示された。以上からAML1の転写活性化能はリン酸化によるmSin3Aとの相互作用の変化を介して調節されていることが示された。さらに、AML1とmSin3Aとの相互作用はAML1の核内局在や安定性を制御し、様々なレベルでAML1の機能を調節していることが示された。これらの研究結果によりみいだされた活性化型および非活性化型AML1とSmadの相互作用を検討することによりAML1のリン酸化によりSmadとAML1の関係がどのように変化するかが解析可能となり、TGF-βのシグナル伝達に対するAML1のリン酸化を介した機能調節機構が明らかになると思われる。

Runx家族蛋白被鉴定为与Smads相互作用的蛋白之一，在TGF-β信号转导通路中发挥作用，表明Runx基因可能是TGF-β的靶基因。我已经表明，Smad 基因的异常与造血肿瘤的发展密切相关（Imai 等人，Oncogene 2001, 20, 88-96），并且 TGF-β 信号传导的异常与造血肿瘤相关。引起发病的可能性此外，属于Runx家族的AML1基因的异常也被证明与造血肿瘤的发展有关(Imai等人，Blood 2000, 96, 3154-3160)。通过进一步研究 Smads 和 AML1 之间的相互作用，两者都与造血肿瘤的发生发展密切相关，我们将探讨 AML1 作为 TGF-β 靶基因在包括造血肿瘤 I 在内的恶性肿瘤发生发展中的意义。决定这样做。结果表明，AML1受到磷酸化等蛋白质修饰的功能调节，但磷酸化改变了AML1和辅阻遏物之一mSin3A之间的相互作用，并且未经历磷酸化的非活性AML1的转录活化能力降低。通过添加 mSin3A 结合的组蛋白脱乙酰酶抑制剂来恢复。这些结果表明，AML1的转录激活能力是通过其与mSin3A的磷酸化相互作用的变化来调节的。此外，研究表明，AML1和mSin3A之间的相互作用控制着AML1的核定位和稳定性，并在不同水平上调节AML1的功能。通过检查这些研究结果发现的激活和非激活的AML1与Smads之间的相互作用，将有可能分析Smads和AML1之间的关系如何因AML1磷酸化而发生变化，这可能是TGF-β的功能调节机制。通过 AML1 磷酸化进行的信号转导将得到阐明。

项目成果

Yoichi Imai: "Mutational analyses of the AML1 gene in patients with myelodysplastic syndrome"Leukemia & Lymphoma. 43. 617-621 (2002)

今井洋一：“骨髓增生异常综合征患者的 AML1 基因突变分析”白血病