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。

在这项研究中，我们专注于转录因子GATA-1的表达控制，这对于红细胞分化很重要，目的是探索GATA-1的表达，GATA-1的表达是一种对红细胞分化很重要的转录因子。到目前为止，已经分离出突变的斑马鱼，以引起斑马鱼Gatal（Gatal）基因的异常表达，并且已经揭示了负责的基因是组蛋白脱甲基酶（LSD1）。由于检查了斑马鱼LSD1的酶活性，活塞H3K4的单甲基和二甲基的脱甲基被与人LSD1相同的方式进行脱甲基化，并且可以预测斑马鱼LSD1在靶基因转录中也对表观遗传控制进行了表观遗传控制。为了研究LSD1在血细胞分化中的作用，我们对标记基因进行了表达分析，发现通常被GATAL抑制的PU.1在IT627中没有变化，而IT627被GATAL减弱。另一方面，即使表达在野生型中已经消失了，未分化的细胞标记弗莱拉的表达仍在IT627的造血组织中表达。这表明可以通过PU.1的表达来抑制少量的GATAL，但是需要足够量的Gatal来促进血细胞分化。我们假设LSD1调节了GATAL的表达水平，但是LSD1的靶因子尚未澄清。因此，我们尝试使用GATA-1过表达进行救援分析，以找出LSD1的目标是否为GATAL。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，该系统允许在晚期胚胎和幼鱼鱼中观察表型。尽管尚未通过使用此分析系统来汇编IT627的分析结果，但我们能够获得探索LSD1控制机制的新分析系统。