Analysis of the molecular basis of Gata2 gene activation in mast cells

GATA2は、マスト細胞の分化形質維持に必須の転写因子である。ヒトとマウスのマスト細胞においてGATA2遺伝子は高いレベルで発現しており、代表的な標的遺伝子であるKit, Tpsb2, Cpa3などの発現量も高いレベルで維持されている。これらの遺伝子産物はマスト細胞自身の生存・増殖などの基本的機能のほか、病原微生物を分解するタンパク質分解酵素を発現するなど、マスト細胞特異的な機能発現に重要である。本研究では、マスト細胞において活性化していることが確認されたマウスGata2遺伝子の制御領域である、転写開始点から+53－57kbpに存在する（Gata2 downstream regulatory element：Gata2 DRE）領域に注目し、その機能を解析することで、Gata2遺伝子高度活性化の分子機序を明らかにすることを目的としている。令和4年度は、ゲノム編集法を用いてGata2 DREを欠失させたマウス（delG2DREマウス）を作出し、前年度の細胞レベルでの解析結果を検証するとともに、個体レベルでの解析を行った。複数のdelG2DREホモ接合体マウスの骨髄細胞から骨髄マスト細胞（Bone marrow mast cells: BMMCs）を作成したところ、培養21日目までは、野生型マウスと同様にc-kit(+)FceRI(+)のマスト細胞分画が観察されたが、28日目ではマスト細胞分画の割合が野生型マウスの3分の1以下に低下し、野生型BMMCsの培養ではみられない異常なc-kit(-)FceRI(+)細胞が増加していた。また、delG2DREマウスの骨髄細胞は、好塩基球への分化が著しく障害されていることが明らかとなった。一方、delG2DREマウス個体における腹腔マスト細胞や皮下組織のマスト細胞の数や分布は、野生型マウスと同様であった。

GATA2は、マスト細胞の分化形質維持に必須の転写因子である。ヒトとマウスのマスト細胞においてGATA2遺伝子は高いレベルで発現しており、代表的な標的遺伝子であるKit, Tpsb2, Cpa3などの発現量も高いレベルで維持されている。これらの遺伝子産物はマスト細胞自身の生存・増殖などの基本的機能のほか、病原微生物を分解するタンパク質分解酵素を発現するなど、マスト細胞特異的な機能発現に重要である。本研究では、マスト細胞において活性化していることが確認されたマウスGata2遺伝子の制御領域である、転写開始点から+53－57kbpに存在する（Gata2 downstream regulatory element：Gata2 DRE）領域に注目し、その機能を解析することで、Gata2遺伝子高度活性化の分子機序を明らかにすることを目的としている。令和4年度は、ゲノム編集法を用いてGata2 DREを欠失させたマウス（delG2DREマウス）を作出し、前年度の細胞レベルでの解析結果を検証するとともに、個体レベルでの解析を行った。複数のdelG2DREホモ接合体マウスの骨髄細胞から骨髄マスト細胞（Bone marrow mast cells: BMMCs）を作成したところ、培養21日目までは、野生型マウスと同様にc-kit(+)FceRI(+)のマスト細胞分画が観察されたが、28日目ではマスト細胞分画の割合が野生型マウスの3分の1以下に低下し、野生型BMMCsの培養ではみられない異常なc-kit(-)FceRI(+)細胞が増加していた。また、delG2DREマウスの骨髄細胞は、好塩基球への分化が著しく障害されていることが明らかとなった。一方、delG2DREマウス個体における腹腔マスト細胞や皮下組織のマスト細胞の数や分布は、野生型マウスと同様であった。