GATA-1発現が減弱する突然変異ゼブラフィッシュ系統の解析と原因遺伝子同定

GATA-1 表达减弱的突变斑马鱼品系的分析及致病基因的鉴定

基本信息

批准号：
07J02836
负责人：
竹内未紀
金额：
$ 1.73万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、細胞分化はどのようにおこるかを命題に、赤血球分化に重要な転写因子GATA-1の発現制御に注目して解析を進めてきた。これまでに、ゼブラフィッシュGatal(gatal)遺伝子の発現が異常となる突然変異ゼブラフィシュを単離し、その責任遺伝子はヒストン脱メチル化酵素(LSD1)であることを明らかにした。ゼブラフィッシュLSD1の酵素活性を調べた結果、ヒトLSD1と同様にピストンH3K4のmono-、di-メチルを脱メチル化したことから、ゼブラフィッシュLSD1も、標的遣伝子の転写に対してエピジェネィックな制御を行うことが予想された。血球分化に対するLSD1の役割を調べるために、マーカー遺伝子の発現解析を行った結果、通常gatalによって発現抑制されるpu.1は、gatalの減弱するit627において発現に変化が見られなかった。一方、未分化細胞マーカーflilaの発現が、野生型ではすでに発現が消えた時期でも、it627の造血組織で発現し続けていた。このことは、少量のgatalが発現すれば、pu.1を抑制できるが、血球分化を促進するために十分量のgatalが必要であることを示唆している。LSD1はgatalの発現量制御を行うと仮説をたてたが、LSD1の標的因子は明らかにできていない。そこで、LSD1の標的がgatalのみか、あるいは、それ以外にも存在ずるかを探るために、GATA-1過剰発現によるレスキュー解析を試みた。To12トランスポゾンシステムを活用することにより、後期胚、幼魚での表現型観察が可能な造血組織特異的遺伝子発現システムを立ち上げた。it627についての解析結果をまとめることができていないが、この解析系の利用によって、LSD1の制御メカニズムを探る新たな解析系を手に入れることができている。

在本研究中，我们重点关注对红系分化很重要的转录因子 GATA-1 表达的调节，旨在确定细胞分化是如何发生的。到目前为止，我们已经分离出斑马鱼Gatal基因表达异常的突变斑马鱼，并揭示其致病基因是组蛋白去甲基化酶（LSD1）。通过检查斑马鱼LSD1的酶活性，我们发现它与人类LSD1类似，使活塞H3K4的单甲基和二甲基去甲基化，这表明斑马鱼LSD1在靶基因的转录中也具有表观遗传作用。将实施适当的控制。为了研究LSD1在血细胞分化中的作用，我们进行了标记基因表达分析，发现通常被gatal抑制的pu.1的表达在gatal减弱的it627中不表达。另一方面，未分化细胞标记物flila的表达在it627的造血组织中继续表达，即使该表达在野生型中已经消失。这表明如果少量的gatal表达就可以抑制pu.1，但需要足够量的gatal来促进血细胞分化。我们推测LSD1调节gatal的表达水平，但LSD1的靶因子尚未确定。因此，为了查明gatal是否是LSD1的唯一靶点或者是否存在其他靶点，我们尝试使用GATA-1过表达进行救援分析。通过利用To12转座子系统，我们建立了造血组织特异性基因表达系统，可以在晚期胚胎和幼鱼中进行表型观察。虽然我们还不能总结it627的分析结果，但通过使用这个分析系统，我们已经能够获得一个新的分析系统来研究LSD1的控制机制。