顔写真

ハセガワ アツシ
長谷川 敦史
Atsushi Hasegawa
所属
東北メディカル・メガバンク機構 バイオバンク部門
職名
助教
学位
  • 博士(医学)(東北大学)

  • 修士(医科学)(東北大学)

経歴 4

  • 2022年4月 ~ 継続中
    東北大学 東北メディカル・メガバンク機構 バイオバンク部門 助教

  • 2019年4月 ~ 2022年3月
    東北大学 大学院医学系研究科 分子血液学分野 助教

  • 2017年10月 ~ 2019年3月
    東北大学 事業支援機構 助教

  • 2014年4月 ~ 2017年9月
    東北大学 日本学術振興会特別研究員(PD)

学歴 3

  • 東北大学 大学院医学系研究科 医科学専攻 博士課程

    2010年4月 ~ 2014年3月

  • 東北大学 大学院医学系研究科 医科学専攻 修士課程

    2008年4月 ~ 2010年3月

  • 筑波大学 第二学群 生物学類

    2004年4月 ~ 2008年3月

所属学協会 2

  • 日本分子生物学会

  • 日本生化学会

研究キーワード 4

  • 造血

  • バイオバンク

  • GATA2

  • GATA1

研究分野 2

  • ライフサイエンス / 血液、腫瘍内科学 /

  • ライフサイエンス / 医化学 /

受賞 3

  1. 日本生化学会東北支部 優秀論文賞

    2017年5月 日本生化学会東北支部

  2. 平成24年度 東北医学会奨学賞(B)

    2013年1月 東北医学会

  3. Young Investigator Award

    2010年7月 日本血液学会

論文 14

  1. The abundance of the short GATA1 isoform affects megakaryocyte differentiation and leukemic predisposition in mice 査読有り

    Daishi Ishihara, Atsushi Hasegawa, Ikuo Hirano, James Douglas Engel, Masayuki Yamamoto, Ritsuko Shimizu

    Experimental Hematology & Oncology 13 (1) 2024年2月

  2. Whole blood transcriptome analysis for age- and gender-specific gene expression profiling in Japanese individuals. 国際誌 査読有り

    Yu-Ichi Aoki, Keiko Taguchi, Hayato Anzawa, Junko Kawashima, Noriko Ishida, Akihito Otuki, Atsushi Hasegawa, Liam Baird, Takafumi Suzuki, Ikuko N Motoike, Kinuko Ohneda, Kazuki Kumada, Fumiki Katsuoka, Kengo Kinoshita, Masayuki Yamamoto

    Journal of biochemistry 2024年1月24日

    DOI: 10.1093/jb/mvae008  

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    Whole blood transcriptome analysis is a valuable approach in medical research, primarily due to the ease of sample collection and the richness of the information obtained. Since the expression profile of individual genes in the analysis is influenced by medical traits and demographic attributes such as age and gender, there has been a growing demand for a comprehensive database for blood transcriptome analysis. Here, we performed whole blood RNA sequencing (RNA-seq) analysis on 576 participants stratified by age (20-30s and 60-70s) and gender from cohorts of the Tohoku Medical Megabank (TMM). A part of female segment included pregnant women. We did not exclude the globin gene family in our RNA-seq study, which enabled us to identify instances of hereditary persistence of fetal hemoglobin based on the HBG1 and HBG2 expression information. Comparing stratified populations allowed us to identify groups of genes associated with age-related changes and gender differences. We also found that the immune response status, particularly measured by neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR), strongly influences the diversity of individual gene expression profiles in whole blood transcriptome analysis. This stratification has resulted in a dataset that will be highly beneficial for future whole blood transcriptome analysis in the Japanese population.

  3. Nrf2 alleviates spaceflight-induced immunosuppression and thrombotic microangiopathy in mice 査読有り

    Ritsuko Shimizu, Ikuo Hirano, Atsushi Hasegawa, Mikiko Suzuki, Akihito Otsuki, Keiko Taguchi, Fumiki Katsuoka, Akira Uruno, Norio Suzuki, Akane Yumoto, Risa Okada, Masaki Shirakawa, Dai Shiba, Satoru Takahashi, Takafumi Suzuki, Masayuki Yamamoto

    Communications Biology 6 (1) 875 2023年8月

    DOI: 10.1038/s42003-023-05251-w  

  4. Heterozygous variants in GATA2 contribute to DCML deficiency in mice by disrupting tandem protein binding 国際誌 査読有り

    Atsushi Hasegawa, Yuki Hayasaka, Masanobu Morita, Yuta Takenaka, Yuna Hosaka, Ikuo Hirano, Masayuki Yamamoto, Ritsuko Shimizu

    Communications Biology 5 (1) 376-376 2022年4月

    出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC

    DOI: 10.1038/s42003-022-03316-w  

    eISSN:2399-3642

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    Abstract Accumulating lines of clinical evidence support the emerging hypothesis that loss-of-function mutations of GATA2 cause inherited hematopoietic diseases, including Emberger syndrome; dendritic cell, monocyte B and NK lymphoid (DCML) deficiency; and MonoMAC syndrome. Here, we show that mice heterozygous for an arginine-to-tryptophan substitution mutation in GATA2 (G2<sup>R398W/+</sup>), which was found in a patient with DCML deficiency, substantially phenocopy human DCML deficiency. Mice heterozygous for the GATA2-null mutation (G2<sup>-/+</sup>) do not show such phenotypes. The G2<sup>R398W</sup> protein possesses a decreased DNA-binding affinity but obstructs the function of coexpressed wild-type GATA2 through specific cis-regulatory regions, which contain two GATA motifs in direct-repeat arrangements. In contrast, G2<sup>R398W</sup> is innocuous in mice containing single GATA motifs. We conclude that the dominant-negative effect of mutant GATA2 on wild-type GATA2 through specific enhancer/silencer of GATA2 target genes perturbs the GATA2 transcriptional network, leading to the development of the DCML-like phenotype. The present mouse model provides an avenue for the understanding of molecular mechanisms underlying the pathogenesis of GATA2-related hematopoietic diseases.

  5. Loss of Atg2b and Gskip Impairs the Maintenance of the Hematopoietic Stem Cell Pool Size 国際誌 査読有り

    Shun-suke Sakai, Atsushi Hasegawa, Ryosuke Ishimura, Naoki Tamura, Shun Kageyama, Satoko Komatsu-Hirota, Manabu Abe, Yiwei Ling, Shujiro Okuda, Manabu Funayama, Mika Kikkawa, Yoshiki Miura, Kenji Sakimura, Ichiei Narita, Satoshi Waguri, Ritsuko Shimizu, Masaaki Komatsu

    Molecular and Cellular Biology 42 (1) e0002421 2022年1月20日

    出版者・発行元:American Society for Microbiology

    DOI: 10.1128/mcb.00024-21  

    ISSN:0270-7306

    eISSN:1098-5549

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    A germ line copy number duplication of chromosome 14q32, which contains <italic>ATG2B</italic> and <italic>GSKIP</italic> , was identified in families with myeloproliferative neoplasm (MPN). Here, we show that mice lacking both <italic>Atg2b</italic> and <italic>Gskip</italic> , but not either alone, exhibited decreased hematopoiesis, resulting in death <italic>in utero</italic> accompanied by anemia. In marked contrast to MPN patients with duplication of <italic>ATG2B</italic> and <italic>GSKIP</italic> , the number of hematopoietic stem cells (HSCs), in particular long-term HSCs, in double-knockout fetal livers was significantly decreased due to increased cell death.

  6. A non-mosaic transchromosomic mouse model of down syndrome carrying the long arm of human chromosome 21. 国際誌 査読有り

    Yasuhiro Kazuki, Feng J Gao, Yicong Li, Anna J Moyer, Benjamin Devenney, Kei Hiramatsu, Sachiko Miyagawa-Tomita, Satoshi Abe, Kanako Kazuki, Naoyo Kajitani, Narumi Uno, Shoko Takehara, Masato Takiguchi, Miho Yamakawa, Atsushi Hasegawa, Ritsuko Shimizu, Satoko Matsukura, Naohiro Noda, Narumi Ogonuki, Kimiko Inoue, Shogo Matoba, Atsuo Ogura, Liliana D Florea, Alena Savonenko, Meifang Xiao, Dan Wu, Denise As Batista, Junhua Yang, Zhaozhu Qiu, Nandini Singh, Joan T Richtsmeier, Takashi Takeuchi, Mitsuo Oshimura, Roger H Reeves

    eLife 9 2020年6月29日

    DOI: 10.7554/eLife.56223  

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    Animal models of Down syndrome (DS), trisomic for human chromosome 21 (HSA21) genes or orthologs, provide insights into better understanding and treatment options. The only existing transchromosomic (Tc) mouse DS model, Tc1, carries a HSA21 with over 50 protein coding genes (PCGs) disrupted. Tc1 is mosaic, compromising interpretation of results. Here, we "clone" the 34 MB long arm of HSA21 (HSA21q) as a mouse artificial chromosome (MAC). Through multiple steps of microcell-mediated chromosome transfer, we created a new Tc DS mouse model, Tc(HSA21q;MAC)1Yakaz ("TcMAC21"). TcMAC21 is not mosaic and contains 93% of HSA21q PCGs that are expressed and regulatable. TcMAC21 recapitulates many DS phenotypes including anomalies in heart, craniofacial skeleton and brain, molecular/cellular pathologies, and impairments in learning, memory and synaptic plasticity. TcMAC21 is the most complete genetic mouse model of DS extant and has potential for supporting a wide range of basic and preclinical research.

  7. GATA2 hypomorphism induces chronic myelomonocytic leukemia in mice. 査読有り

    Nobuhiko Harada, Atsushi Hasegawa, Ikuo Hirano, Masayuki Yamamoto, Ritsuko Shimizu

    Cancer science 110 (4) 1183-1193 2019年4月

    DOI: 10.1111/cas.13959  

    ISSN:1347-9032

  8. Reducing Inflammatory Cytokine Production from Renal Collecting Duct Cells by Inhibiting GATA2 Ameliorates Acute Kidney Injury 査読有り

    Lei Yu, Takashi Moriguchi, Hiroshi Kaneko, Makiko Hayashi, Atsushi Hasegawa, Masahiro Nezu, Hideyuki Saya, Masayuki Yamamoto, Ritsuko Shimizu

    MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY 37 (22) 2017年11月

    出版者・発行元:AMER SOC MICROBIOLOGY

    DOI: 10.1128/MCB.00211-17  

    ISSN:0270-7306

    eISSN:1098-5549

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    Acute kidney injury (AKI) is a leading cause of chronic kidney disease. Proximal tubules are considered to be the primary origin of pathogenic inflammatory cytokines in AKI. However, it remains unclear whether other cell types, including collecting duct (CD) cells, participate in inflammatory processes. The transcription factor GATA2 is specifically expressed in CD cells and maintains their cellular identity. To explore the pathophysiological function of GATA2 in AKI, we generated renal tubular cell-specific Gata2 deletion (G2CKO) mice and examined their susceptibility to ischemia reperfusion injury (IRI). Notably, G2CKO mice exhibited less severe kidney damage, with reduced granulomacrophagic infiltration upon IRI. Transcriptome analysis revealed that a series of inflammatory cytokine genes were downregulated in GATA2-deficient CD cells, suggesting that GATA2 induces inflammatory cytokine expression in diseased kidney CD cells. Through high-throughput chemical library screening, we identified a potent GATA inhibitor. The chemical reduces cytokine production in CD cells and protects the mouse kidney from IRI. These results revealed a novel pathological mechanism of renal IRI, namely, that CD cells produce inflammatory cytokines and promote IRI progression. In injured kidney CD cells, GATA2 exerts a proinflammatory function by upregulating inflammatory cytokine gene expression. GATA2 can therefore be considered a therapeutic target for AKI.

  9. Induction of erythropoietin gene expression in epithelial cells by chemicals identified in GATA inhibitor screenings 査読有り

    Hiroshi Kaneko, Takehide Katoh, Ikuo Hirano, Atsushi Hasegawa, Tadayuki Tsujita, Masayuki Yamamoto, Ritsuko Shimizu

    GENES TO CELLS 22 (11) 939-952 2017年11月

    出版者・発行元:WILEY

    DOI: 10.1111/gtc.12537  

    ISSN:1356-9597

    eISSN:1365-2443

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    Erythropoietin (EPO) is a hormone that promotes proliferation, differentiation and survival of erythroid progenitors. EPO gene expression is regulated in a tissue-specific and hypoxia-inducible manner and is mainly restricted to renal EPO-producing cells after birth. Chronic kidney disease (CKD) confers high risk for renal anemia due to lower EPO production from injured kidneys. In transgenic reporter lines of mice, disruption of a GATA-binding motif within the Epo gene promoter-proximal region restores constitutive reporter expression in epithelial cells. Here, mitoxantrone and its analogues, identified as GATA factor inhibitors through high-throughput chemical library screenings, markedly induce EPO/Epo gene expression in epithelium-derived cell lines and mice regardless of oxygen levels. In contrast, mitoxantrone interferes with hypoxia-induced EPO gene expression in Hep3B cells. Cryptic promoters are created for the EPO/Epo gene expression in epithelial cells upon mitoxantrone treatment, and consequently, unique 5-untranslated regions are generated. The mitoxantrone-induced aberrant transcripts contribute to the reporter protein production in epithelial cells that carry the reporter gene in the proper reading frame of mouse Epo gene. Thus, EPO production in uninjured adult epithelial cells may be a therapeutic approach for renal anemia in patients with CKD.

  10. GATA1 activity governed by configurations of cis-acting elements 査読有り

    Atsushi Hasegawa, Ritsuko Shimizu

    Frontiers in Oncology 6 269 2017年1月9日

    出版者・発行元:Frontiers Media S.A.

    DOI: 10.3389/fonc.2016.00269  

    ISSN:2234-943X

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    The transcription factor GATA1 regulates the expression of essential erythroid and megakaryocytic differentiation genes through binding to the DNA consensus sequence WGATAR. The GATA1 protein has four functional domains, including two centrally located zinc-finger domains and two transactivation domains at the N- and C-termini. These functional domains play characteristic roles in the elaborate regulation of diversified GATA1 target genes, each of which exhibits a unique expression profile. Three types of GATA1-related hematological malignancies have been reported. One is a structural mutation in the GATA1 gene, resulting in the production of a short form of GATA1 that lacks the N-terminal transactivation domain and is found in Down syndrome-related acute megakaryocytic leukemia. The other two are cis-acting regulatory mutations affecting expression of the Gata1 gene, which have been shown to cause acute erythroblastic leukemia and myelofibrosis in mice. Therefore, imbalanced gene regulation caused by qualitative and quantitative changes in GATA1 is thought to be involved in specific hematological disease pathogenesis. In the present review, we discuss recent advances in understanding the mechanisms of differential transcriptional regulation by GATA1 during erythroid differentiation, with special reference to the binding kinetics of GATA1 at conformation-specific binding sites.

  11. GATA1 Binding Kinetics on Conformation-Specific Binding Sites Elicit Differential Transcriptional Regulation 査読有り

    Atsushi Hasegawa, Hiroshi Kaneko, Daishi Ishihara, Masahiro Nakamura, Akira Watanabe, Masayuki Yamamoto, Cecelia D. Trainor, Ritsuko Shimizu

    MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY 36 (16) 2151-2167 2016年8月

    出版者・発行元:AMER SOC MICROBIOLOGY

    DOI: 10.1128/MCB.00017-16  

    ISSN:0270-7306

    eISSN:1098-5549

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    GATA1 organizes erythroid and megakaryocytic differentiation by orchestrating the expression of multiple genes that show diversified expression profiles. Here, we demonstrate that GATA1 monovalently binds to a single GATA motif (Single-GATA) while a monomeric GATA1 and a homodimeric GATA1 bivalently bind to two GATA motifs in palindromic (Pal-GATA) and direct-repeat (Tandem-GATA) arrangements, respectively, and form higher stoichiometric complexes on respective elements. The amino-terminal zinc (N) finger of GATA1 critically contributes to high occupancy of GATA1 on Pal-GATA. GATA1 lacking the N finger-DNA association fails to trigger a rate of target gene expression comparable to that seen with the wild-type GATA1, especially when expressed at low level. This study revealed that Pal-GATA and Tandem-GATA generate transcriptional responses from GATA1 target genes distinct from the response of Single-GATA. Our results support the notion that the distinct alignments in binding motifs are part of a critical regulatory strategy that diversifies and modulates transcriptional regulation by GATA1.

  12. Verification of the in vivo activity of three distinct cis-acting elements within the Gata1 gene promoter-proximal enhancer in mice 査読有り

    Ritsuko Shimizu, Atsushi Hasegawa, Sergio Ottolenghi, Antonella Ronchi, Masayuki Yamamoto

    GENES TO CELLS 18 (11) 1032-1041 2013年11月

    出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL

    DOI: 10.1111/gtc.12096  

    ISSN:1356-9597

    eISSN:1365-2443

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    The transcription factor GATA1 is essential for erythroid and megakaryocytic cell differentiation. Gata1 hematopoietic regulatory domain (G1HRD) has been shown to recapitulate endogenous Gata1 gene expression in transgenic mouse assays in vivo. G1HRD contains a promoter- proximal enhancer composed of a GATA-palindrome motif, four CP2-binding sites and two CACCC boxes. We prepared transgenic reporter mouse lines in which green fluorescent protein and b-galactosidase expression are driven by wild-type G1HRD (as a positive control) and the G1HRD harboring mutations within these cis-acting elements (as the experimental conditions), respectively. Exploiting this transgenic dual reporter (TDR) assay, we show here that in definitive erythropoiesis, G1HRD activity was markedly affected by individual mutations in the GATA-palindrome motif and the CACCC boxes. Mutation of CP2-binding sites also moderately decreased G1HRD activity. The combined mutation of the CP2-binding sites and the GATA-palindrome motif resulted in complete loss of G1HRD activity. In contrast, in primitive erythroid cells, individual mutations of each element did not affect G1HRD activity; G1HRD activity was abolished only when these three mutations were combined. These results thus show that all three elements independently and cooperatively contribute to G1HRD activity in vivo in definitive erythropoiesis, although these are contributing redundantly to primitive erythropoiesis.

  13. Mature erythrocyte membrane homeostasis is compromised by loss of the GATA1-FOG1 interaction 査読有り

    Atsushi Hasegawa, Ritsuko Shimizu, Narla Mohandas, Masayuki Yamamoto

    BLOOD 119 (11) 2615-2623 2012年3月

    出版者・発行元:AMER SOC HEMATOLOGY

    DOI: 10.1182/blood-2011-09-382473  

    ISSN:0006-4971

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    GATA1 plays essential roles in erythroid gene expression. The N-terminal finger of GATA1 (GATA1-Nf) is important for association with FOG1. Substitution mutations in GATA1-Nf, such as GATA1(V205M) that diminish the GATA1-FOG1 association, have been identified in human thrombocytopenia and anemia cases. A mouse model of human thrombocytopenia has been established using a transgenic complementation rescue approach; GATA1-deficient mice were successfully rescued from embryonic lethality by excess expression of GATA1(V205G), but res-cued adult mice suffered from severe thrombocytopenia. In this study, we examined GATA1-deficient mice rescued with GATA1V205G at a comparable level to endogenous GATA1. Mice rescued with this level of GATA1V205G rarely survive to adulthood. Rescued newborns suffered from severe anemia and jaundice accompanied with anisocytosis and spherocytosis. Expression of Slc4a1, Spna1, and Aqp1 genes (encoding the membrane proteins band-3, alpha-spectrin, and aquaporin-1, respectively) were strikingly diminished, whereas expression of other canonical GATA1-target genes, such as Alas2, were little affected. Lack of these membrane proteins provoked perturbation of membrane skeleton. Importantly, the red cells exhibited increased reactive oxygen species accumulation. These results thus demonstrate that the loss of the GATA1FOG1 interaction causes a unique combination of membrane protein deficiency and disturbs the function of GATA1 in maintaining erythroid homeostasis. (Blood. 2012;119(11):2615-2623)

  14. 複数のDNA結合ドメインを介したシス配列依存的GATA1機能修飾 招待有り 査読有り

    長谷川 敦史

    生化学 90 (2) 207-210 2018年4月

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MISC 4

  1. 赤血球造血におけるGATA1研究の新たな展開

    長谷川 敦史, 清水 律子

    血液内科 73 (2) 221-227 2016年8月

    出版者・発行元:(有)科学評論社

    ISSN:2185-582X

  2. GATA1 Changes DNA-Binding Fashion in a Binding-Site-Specific Manner and Alters Transcriptional Activity during Erythropoiesis

    Atsushi Hasegawa, Hiroshi Kaneko, Daishi Ishihara, Masahiro Nakamura, Akira Watanabe, Cecelia D. Trainor, Yamamoto Masayuki, Ritsuko Shimizu

    BLOOD 126 (23) 2015年12月

    出版者・発行元:AMER SOC HEMATOLOGY

    ISSN:0006-4971

    eISSN:1528-0020

  3. DNA Binding Diversity Achieved Through the Interaction of GATA1 N-Finger and GATA Motif Is Important for Embryonic Erythropoiesis

    Atsushi Hasegawa, Ritsuko Shimizu, Hirofumi Kurokawa, Masayuki Yamamoto

    BLOOD 120 (21) 2012年11月

    出版者・発行元:AMER SOC HEMATOLOGY

    ISSN:0006-4971

  4. Spherocytic Hemolytic Anemia Caused by Disruption of GATA1-FOG1 Interaction

    Ritsuko Shimizu, Atsushi Hasegawa, Masayuki Yamamoto

    BLOOD 114 (22) 321-321 2009年11月

    出版者・発行元:AMER SOC HEMATOLOGY

    ISSN:0006-4971

書籍等出版物 2

  1. 最新醫學・別冊 診断と治療のABC 「貧血症」

    長谷川 敦史

    最新医学社 2017年

  2. 血液内科

    長谷川 敦史

    科学評論社 2016年

講演・口頭発表等 20

  1. DNA binding diversity achieved through the interaction of GATA1 N-finger and GATA motif is important for embryonic erythropoiesis 国際会議

    長谷川 敦史

    The 54th ASH Annual Meeting and Exposition 2012年12月11日

  2. 変異タンパク質によるGATA2の機能障害が惹起する免疫細胞産生異常

    長谷川敦史, 保坂優奈, 山本雅之, 清水律子

    第26回造血器腫瘍研究会 2022年1月21日

  3. GATA2による系列特異的な免疫細胞産生制御

    長谷川敦史

    第92回日本生化学会大会 2019年9月18日

  4. GATA2による系列特異的な免疫細胞産生制御

    長谷川 敦史

    第91回日本生化学会大会 2018年9月26日

  5. GATA2変異導入によるDCML欠損症モデルマウスの樹立と疾患発症機序解析

    長谷川 敦史

    第22回造血器腫瘍研究会 2018年1月26日

  6. シス配列パターンに依存した転写因子GATA1の結合親和性修飾機構

    長谷川 敦史

    第83回日本生化学会東北支部例会・シンポジウム 2017年5月27日

  7. シス配列構造に依存した GATA1-DNA 結合様式修飾と転写活性調節

    長谷川 敦史

    第89回日本生化学会大会 2016年9月27日

  8. Cis-element configuration dependent dynamics in DNA-binding and transactivation activity of GATA1 国際会議

    長谷川 敦史

    The 20th Hemoglobin Switching Conference 2016年9月15日

  9. GATA1 N-フィンガーによるDNA結合様式調節が赤血球分化に果たす役割

    長谷川 敦史

    第87回日本生化学会大会 2014年10月16日

  10. GATA1アミノ末端側亜鉛フィンガーによるDNA結合様式調節が赤血球分化に果たす役割

    長谷川 敦史

    新学術領域研究「転写代謝システム」 平成26年度領域班会議 2014年7月11日

  11. GATA1アミノ末端側亜鉛フィンガーによるDNA結合親和性調節機構が血球分化に果たす役割

    長谷川 敦史

    第79回日本生化学会東北支部例会・シンポジウム 2013年5月11日

  12. シス配列多様性に依存したGATA1-DNA結合親和性修飾機構の生理機能解析

    長谷川 敦史

    GE Healthcare Japan株式会社主催 BIA Symposium 2012 2012年7月20日

  13. シス配列多様性に依存したGATA1-DNA結合親和性修飾機構の生理機能解析

    長谷川 敦史

    新学術領域研究「転写代謝システム」 平成24年度領域班会議 2012年7月3日

  14. GATA1アミノ末端側亜鉛フィンガーはDNA結合親和性を修飾することで血球分化を制御する

    長谷川 敦史

    第84回日本生化学会大会 2011年9月23日

  15. Spherocytic hemolytic anemia caused by disruption of GATA1-FOG1 interaction 国際会議

    長谷川 敦史

    5th International Symposium on GATA-factors 2010年11月17日

  16. Spherocytic hemolytic anemia caused by disruption of GATA1-FOG1 interaction 国際会議

    長谷川 敦史

    JSH International Symposium 2010 2010年7月16日

  17. GATA1-FOG1相互作用の欠損は溶血性貧血を惹起する

    長谷川 敦史

    第82回日本生化学会大会 2009年10月23日

  18. GATA1-FOG1相互作用の欠損は溶血性貧血を惹起する

    長谷川 敦史

    遺伝情報DECODE・転写研究会共催 冬のワークショップ 2009年1月19日

  19. GATA1-FOG1相互作用の欠損は溶血性貧血を惹起する

    長谷川 敦史

    第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会 合同大会(BMB2008) 2008年12月9日

  20. GATA2変異が引き起こす細胞機能の変化

    保坂優奈, 長谷川敦史, 山本雅之, 清水律子

    第87回日本生化学会 東北支部会・シンポジウム 2021年5月29日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 6

  1. DCML欠損症発症に関与するGATA2による造血幹前駆細胞の分化運命制御

    長谷川 敦史

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関:Tohoku University

    2021年4月 ~ 2024年3月

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    GATA2は造血幹細胞の産生と機能維持に必須の転写因子である。特定系列の免疫細胞産生異常を示すDCML欠損症より、GATA2遺伝子変異が多数見つかっており、これまで不明な点が多かった血球運命決定・分化制御におけるGATA2の役割が強く示唆されている。本研究ではDCML欠損症モデルマウス(Gata2R398W/+マウス)を用い、GATA2変異により惹起される、造血幹前駆細胞における分化運命の偏向と、責任遺伝子の転写制御異常の解析を目的とした。 GATA2の発現量は血球分化の過程で大きく変動することがわかり、詳細な分化能解析に先駆けて、解析対象分画の選定が重要であると判断された。疾患患者およびモデルマウスにおいて減少する血球系列の前駆細胞の中で、GATA2の発現が認められたリンパ球・骨髄球共通前駆細胞(Lymphoid-primed multipotent progenitor:LMPPおよびLymphoid progenitor:LP)を分取し、RNA-Seq解析より、遺伝子発現の観点から細胞機能異常の探索を行った。特にGata2R398W/+マウスのLMPPでは免疫細胞分化・免疫刺激応答に関わる遺伝子の発現異常が顕著であり、将来の分化運命決定および成熟過程に影響を与える細胞機能欠損が示唆された。 この結果は、これまで詳細な報告がなかった造血幹前駆細胞において、GATA2R398W変異に起因する遺伝子発現プロファイル変化を明らかにする成果である。また本成果は、今後、血球産生異常の分化系列特異性を直接的に検証するための分化運命偏向解析において、解析対象とする細胞集団としてLMPPを含む分画を用いることが、良好な結果を得るための指針となることを示している。

  2. ドライバー変異と協調して白血病発症を修飾する遺伝的素因の探索

    清水 律子, 平野 育生, 長谷川 敦史

    2019年4月 ~ 2023年3月

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    ヒト純赤白血病は比較的稀な白血病であり、その発症メカニズムの詳細は分かっていない。我々は、赤血球造血に必須な転写因子GATA1の機能異常が純赤白血病発症に関与している可能性を考えている。GATA1遺伝子はX染色体上に存在するため、GATA1遺伝子に変異をヘテロに持つマウスは変異アリルが活性化した細胞と野生型アリルが活性化した細胞が共存する。GATA1ノックダウンアリルを持つヘテロ雌は、GATA1ノックダウンアリルが活性化した細胞由来の細胞がドライバー遺伝子変異を獲得してcKit陽性CD71陽性の純赤白血病を発症すること、ノックアウトではアポトーシス死してしまう赤芽球前駆細胞が、ノックダウンでは僅かに存在するGATA1により分化できないまま残存するため、蓄積した赤芽球にドライバー変異が蓄積するためだと考えられる。本年度は、GATA1ノックダウンによる赤芽球系への影響を、マウス成獣を用いて解析した。ノックダウン雄マウスではGATA1機能不全による赤血球造血不全で胎生11.5日程度で死亡するため、また、ノックダウン雌マウスではX染色体のランダムな不活化により混在している正常赤芽球とGATA1ノックダウンにより分化異常を有する赤芽球を分離できないため、成獣でのGATA1の機能解析は困難であった。そこで、Hprt遺伝子座にGFPを挿入したレポーターマウスとのコンパウンドマウス(Gata1遺伝子発現が正常な細胞はGFP陽性となる)を樹立し、MEP(megakaryocyte erythroid progenitor)分画でのRNAseq解析と、ckit陽性のプロジェニター分画でのsingle cell RNAseq解析を行った。その結果、GATA1ノックダウンがあってもMEP分画までは分化しうるが、MEP分画の細胞は巨核球系の性質に偏っているというプレリミナリーな結果を得た。

  3. DCML欠損症発症に寄与するGATA2によるB細胞分化制御機構 競争的資金

    長谷川 敦史

    2018年4月 ~ 2021年3月

  4. GATA1関連白血病幹細胞を維持する遺伝子発現制御機構の解析 競争的資金

    長谷川 敦史

    2015年4月 ~ 2018年3月

  5. 転写と染色体分配の制御破綻に起因する多段階発がんとがん幹細胞性獲得機構の解析 競争的資金

    長谷川 敦史

    2015年4月 ~ 2017年9月

  6. DNA結合親和性に寄与するGATA1アミノ末端側亜鉛フィンガーの生理機能解析 競争的資金

    長谷川 敦史

    2013年4月 ~ 2015年3月

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    本研究では、GATA1アミノ末端側亜鉛フィンガー(N-フィンガー)生理的役割をDNA結合能の観点から解析し、多様なDNA結合様式の選択的利用により調節される、GATA1標的遺伝子発現制御メカニズムを実証することを目的とした。 第一に、網羅的ChIP-Seq解析による血球系細胞ゲノム上でのDNA結合能を解析した。ゲノム全域の回文状GATA配列に対し、N-フィンガー変異GATA1において結合能低下傾向が認められることを、生物情報学的に明らかにした。また単一GATA配列と回文状GATA配列が隣接する領域では、単一GATA配列への正常な結合が保たれていることで、領域全体として結合能が低下しない傾向にあることが、新たに明らかとなった。この結果は、これまでのマウス解析で限定的ないくつかのGATA1標的遺伝子座において検出されたDNA結合特性を、ゲノムレベルにまで拡大して適用できることを意味する。 第二に、ルシフェラーゼレポーター解析による、DNA結合能の差異が転写活性化能に与える影響を解析した。回文状GATA配列を有するレポーター遺伝子をN-フィンガー変異GATA1により誘導した場合、GATA1の発現量および発現時間に依存したレポーター活性の上昇が、野生型GATA1により誘導した場合と比較して低下することがわかった。一方で単一GATA配列を有するレポーター遺伝子では、N-フィンガー変異GATA1であっても野生型GATA1と同等の転写活性化能を示すことがわかった。この結果は、多様なGATA配列に対しそれぞれ適切な結合様式が形成されることが、GATA1の転写活性化能を直接的に支えていることを意味する。 以上の知見は、これまでの生化学解析から得られたGATA1のDNA結合特性をより一般化し、マウス個体での標的遺伝子発現制御および血球分化制御の分子メカニズムと連結させる、重要な研究成果である。

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