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SMAD相互作用的蛋白质之一，该蛋白质负责TGF-β的信号传导途径，这表明RUNX基因可能是TGF-β的靶基因。我已经表明，SMAD基因的异常参与造血肿瘤的发展（Imai等，Oncogene 2001，20，20，88-96），表明TGF-β信号传导异常可能导致造血肿瘤的发展。此外，属于Runx家族的AML1基因的异常也表明它们参与了造血肿瘤的发展（Imai等，Blood 2000，96，3154-3160）。通过进一步追求SMAD和AML1之间的相互作用，AML1都深入参与了造血肿瘤的发展，我们决定研究AML1作为TGF-β在包括造血肿瘤在内的恶性肿瘤发展中的靶基因的重要性。结果表明，AML1受蛋白质修饰（例如磷酸化）的调节，但是磷酸化会改变AML1和MSIN3A之间的相互作用，其中一种核心压轴剂，以及非磷酸化AML1的转录激活能力的降低，通过添加Histone Deacecetylase comminsy3a Asin3A的抑制剂来恢复非磷酸化AML1的转录激活能力。从以上表明，由于磷酸化而导致与MSIN3A的相互作用，AML1的转录激活能力受到调节。此外，显示AML1和MSIN3A之间的相互作用调节AML1的核定位和稳定性，并调节AML1在不同级别的功能。这些发现揭示了激活的AML1和SMAD之间的相互作用，并且有可能分析SMAD和AML1之间因AML1磷酸化引起的关系如何变化，并且似乎可以通过AML1磷酸化来调节TGF-β信号的功能机理。

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