転写因子AML1/PEBP2αBによる造血初期発生制御機構

転写因子複合体PEBP2のDNA結合サブユニットをコードするAML1(RUNX1)遺伝子は、多くのヒト白血病関連染色体転座の標的となり、また、成体型造血の初期発生において必須となる。当該研究ではES細胞を用いた実験システムを利用してAML1の造血制御機構の解析を行った。野性型ES細胞をin vitroで胚様体に分化させると胎仔の発生と同様の時間経過をもって胚型および成体型の造血細胞が順次分化するが、ここでAML1欠損ES細胞を用いると成体型造血細胞の分化が認められず、遺伝子破壊マウスで観察された造血障害をin vitroで再現することが可能である。我々は、AML1欠損ES細胞にマウスAML1bをノックインの方法によって再導入すると、その造血分化能を効率良く再構築しうることを見い出した。そこで、野性型AML1bのかわりにカルボキシル(C)末端の欠失変異体をノックインさせその造血分化に及ぼす影響を検討した。C末端の転写抑制ドメインのみを欠くΔ446やΔ390変異体を発現させた場合でも野性型AML1b(451残基)と同様に造血能を再構築することが可能であった。一方、転写活性化ドメインをも欠くΔ320やΔ293ではこの造血レスキューは観察されなかった。さらに、これらのES細胞を用いてキメラマウスを作成し、その組織形成能を解析したところ、Δ320やΔ293変異体のノックイン細胞は造血細胞への分化能を獲得していなかった。一方、Δ446やΔ390変異体を発現させたES細胞はマウス個体での造血に貢献することが可能であった。すなわちAML1による造血制御作用はたしかにその転写活性化能に依存している。一方C末端の転写抑制ドメインは骨髄系細胞の分化にとって必須とはならない。このサブドメインを介した作用を検討すべく、現在、キメラマウスの詳細な解析とともにgermlineマウスの作成を行っている。

転写因子複合体PEBP2のDNA結合サブユニットをコードするAML1(RUNX1)遺伝子は、多くのヒト白血病関連染色体転座の標的となり、また、成体型造血の初期発生において必須となる。当該研究ではES細胞を用いた実験システムを利用してAML1の造血制御機構の解析を行った。野性型ES細胞をin vitroで胚様体に分化させると胎仔の発生と同様の時間経過をもって胚型および成体型の造血細胞が順次分化するが、ここでAML1欠損ES細胞を用いると成体型造血細胞の分化が認められず、遺伝子破壊マウスで観察された造血障害をin vitroで再現することが可能である。我々は、AML1欠損ES細胞にマウスAML1bをノックインの方法によって再導入すると、その造血分化能を効率良く再構築しうることを見い出した。そこで、野性型AML1bのかわりにカルボキシル(C)末端の欠失変異体をノックインさせその造血分化に及ぼす影響を検討した。C末端の転写抑制ドメインのみを欠くΔ446やΔ390変異体を発現させた場合でも野性型AML1b(451残基)と同様に造血能を再構築することが可能であった。一方、転写活性化ドメインをも欠くΔ320やΔ293ではこの造血レスキューは観察されなかった。さらに、これらのES細胞を用いてキメラマウスを作成し、その組織形成能を解析したところ、Δ320やΔ293変異体のノックイン細胞は造血細胞への分化能を獲得していなかった。一方、Δ446やΔ390変異体を発現させたES細胞はマウス個体での造血に貢献することが可能であった。すなわちAML1による造血制御作用はたしかにその転写活性化能に依存している。一方C末端の転写抑制ドメインは骨髄系細胞の分化にとって必須とはならない。このサブドメインを介した作用を検討すべく、現在、キメラマウスの詳細な解析とともにgermlineマウスの作成を行っている。