Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

エリスロポエチン / JAK2 / STAT5 / SH2ドメイン / りん酸化 / 情報伝達 / チロシンキナーゼ / 分化

我々は赤芽球様細胞ELM-1を用いてエリスロポエチン(EPO)による赤血球分化の研究を行っている。この細胞はEPOによりヘモグロビン陽性にまで成熟し、IL3はそれ自体では分化は誘導しないもののEPOによる赤血球分化を促進する。我々はEGF受容体とEPO受容体のキメラ分子を作成し、さら受容体のチロシン残基に変異を導入することで受容体細胞内ドメインの2つのチロシン残基(Y343、Y401)のいずれかが赤血球分化に必須であることを証明した。これら2つのチロシン残基はSTAT5の活性化に必要であり、STAT5と分化は密接に関連していることが考えられた。しかしながらIL3受容体やプロラクチン受容体とのキメラ作成して本細胞に導入したところ、これらのキメラ分子はSTAT5を活性化するもののこの細胞の赤血球分化は誘導しないことを明らかにした。したがってIL3受容体になくEPO受容体に特異的な分化シグナルが存在し、STAT5とともに分化の促進に働くと考えのが自然であろう。そしてそのシグナルの発生にはEPO受容体Y343、Y401のいずれかのりん酸化が必要であることが示唆される。現在この2つのリン酸化チロシン残基と会合する情報伝達分子をクローニングすべくりん酸化ペプチドによる精製と酵母two-hybrid法によるスクリーニングを行っている。またJAK2の新しい基質となりうる分子APS(adaptor contatining PH and SH2 domain)をクローニングしており今後エリスロポエチンシグナルにおける役割を明らかにしたい。

チロシンキナーゼ / JAK / STAT / CIS / ノックアウトマウス / サイトカイン / エリスロポエチン / 胎児造血 / エリスポエチン / エリスロポエチン受容体 / シグナル伝達 / 細胞分化 / SH2ドメイン / りん酸化 / 情報伝達 / CISファミリー

赤血球造血の制御機構を解明するために我々は造血幹細胞に特異的に発現する遺伝子の解析を行った。まず骨髄細胞をセルソーターにて造血幹細胞を分画し、この細胞集団からPCR増幅を経てcDNAライブラリーを作成した。これを酵母two-hybrid用のベクターに組み込み、c-kitをbaitとしたスクリーニングを行った。その結果STAP-1と呼ぶ新規遺伝子をクローニングした。この遺伝子はPleckstrin homology(PH)ドメイン,Src homology 2(SH2)ドメインを有するアダプター分子でc-kitによってチロシンりん酸化された。RT-PCRの結果、STAP-1の発現はc-kitを有する骨髄細胞に限局することが明らかとなった。また最も高い発現はCD34 low/-Sca-1+c-kit+Lin-の幹細胞分面に得られた。現在生化学的な解析を行っている。
次にエリスロポエチン受容体からのシグナルを制御する分子として、我々がクローニングしたCIS3の機能解析を行った。CIS3は胎児肝臓の赤芽球前駆細胞に強く発現していた。生理機能を明らかにするためにノックアウトマウスを作成した。CIS3-/-ノックアウトは胎性致死であり、受精後12日以前は野生型と大きな形態の差はないが12.5-15日胚では全身での出血が見られた。また特に肝臓では構造が崩れており有核の胎児型赤血球で充満していた。胎児肝細胞をEPO存在下で培養すると野生型マウスにくらべてはるかに大きなBFU-E(前期赤芽球前駆細胞)コロニーが形成された。また赤芽球前駆細胞においてCIS3とJAK2の会合が確かめられた。したがってCIS3は胎児造血幹細胞においてEPO/JAK2シグナルを負に調節する因子であることが示された。

【研究分担者】
三澤宏之	久留米大学	分子生命科学研究所	助手	(Kakenデータベース)
大坪素秋	久留米大学	分子生命科学研究所	助手	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
安川秀雄	久留米大学	分子生命科学研究所	助手	(Kakenデータベース)
大坪素秋	久留米大学	分子生命科学研究所	助手	(Kakenデータベース)
三澤宏之	久留米大学	分子生命科学研究所	助手	(Kakenデータベース)