GATA転写因子群の生理機能と時空間特異的遺伝子発現制御機構
 
GATA転写因子群は、造血系および腎臓の機能維持において重要な役割を担い、様々なヒト遺伝子疾患の原因となることが知られています。われわれのグループでは、このGATA転写因子群の生理機能と組織特異的な発現様式を規定する制御領域の解明に取り組んでいます。

GATA1、GATA2と赤血球造血 
GATA2は造血幹細胞、造血前駆細胞の増殖維持に重要な機能を発揮します。一方、GATA1は赤血球と巨核球などの細胞分化を制御しています。私たちは特に赤血球造血の過程でのGata1およびGata2遺伝子のダイナミックな発現パターンのメカニズム解明に挑んでいます。

 
染色体DNA上の広範な領域に分布する制御領域を同定するために、大腸菌人工染色体(BAC)を用いたトランスジェニックマウスを駆使し、Gata1遺伝子の発現活性化に関わるエンハンサー領域を明らかにしてきました。これら発現制御領域は、血球分化段階特異的なGata1遺伝子発現制御機能を示し、その変異はGata1遺伝子発現の撹乱と造血障害をもたらしました。

 

GATA2と腎臓 
造血幹細胞での機能が注目されているGATA2ですが、GATA2は腎臓尿細管にも高いレベルで発現しています。腎臓尿細管でGATA2を欠失したマウスは、腎集合管での水チャネルアクアポリン２(AQP2)の発現が減弱し、尿からの水再吸収が障害され、著しい多尿を呈します。この結果からGATA2が腎臓での水再吸収を制御することにより、体液バランスを保っていることが解りました。

 

 

遺伝子改変マウス 
私たちは、研究に必要な遺伝子改変マウス（トランスジェニックマウス／ノックアウトマウスなど）を自分たちで作成しています。興味のある方はご連絡ください。

 


 

参考文献 
1. The Human GATA1 Gene Retains a 5' Insulator That Maintains Chromosomal Architecture and GATA1 Expression Levels in Splenic Erythroblasts. Moriguchi T, Yu L, Takai J, Hayashi M, Satoh H, Suzuki M, Ohneda K, Yamamoto M. Mol Cell Biol. 2015. 35:1825-1837.
2. Progenitor stage-specific activity of a cis-acting double GATA motif for Gata1 gene expression. Moriguchi T, Suzuki M, Yu L, Takai J, Ohneda K, Yamamoto M. Mol Cell Biol. 2015. 35:805-815.
3. A regulatory network governing Gata1 and Gata2 gene transcription orchestrates erythroid lineage differentiation. Moriguchi T, Yamamoto M. Int J Hematol. 2014. 100:417-424.
4. GATA2 regulates body water homeostasis through maintaining aquaporin 2 expression in renal collecting ducts. Yu L, Moriguchi T, Souma T, Takai J, Satoh H, Morito N, Engel JD, Yamamoto M. Mol Cell Biol. 2014. 34:1929-1941.
5. Takai J, Moriguchi T, Suzuki M, Yu L, Ohneda K and Yamamoto M. Gata1 5’ regulatory region harbors distinct cis-regulatory modules that direct gene activation in erythroid cells and inactivation in HSCs. in preparation for Blood 2013. 122: 3450-3460.
6. Suzuki M, Moriguchi T, Ohneda K and Yamamoto M. Differential contribution of the Gata1 gene hematopoietic enhancer to erythroid differentiation. Mol Cell Biol 2009. 26: 5715-5727.
7. Combinatorial Gata2 and Sca1 expression defines hematopoietic stem cells in the bone marrow niche. Suzuki N, Ohneda O, Minegishi N, Nishikawa M, Ohta T, Takahashi S, Engel JD, Yamamoto M. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006. 103:2202-2207.

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