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Ifチャネルを指標としたヒトES細胞由来ペースメーカ細胞分取と自動能の分子基盤

Research Project

Project/Area Number 12J00001
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field General physiology
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

森川 久未  鳥取大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsペースメーカ細胞 / ヒトES細胞 / HCN4 / Ifチャネル / 分化誘導 / 心筋細胞 / 自動能 / 可視化
Research Abstract

今年度は、ヒト胚性幹(ES)細胞由来ペースメーカ細胞の分取精製法の確立に関して重点的に研究を行った。
まず、ヒトHCN4遺伝子を含むBACベクターを使用し、HCN4遺伝子のスタートコドン部位にGFPをノックインしたBACベクターを作製した。続いて、作製したBACベクターをヒトES細胞(KhES-1細胞)へ遺伝子導入し、導入株81株を樹立した。樹立したほぼ全ての細胞株で、心筋拍動部位でのGFP発現を確認することができた。その中から、最も発現の強い5株を選び、GFP陽性細胞を分取し解析したところ、HCN4を発現し、ペースメーカ型の自動能を有していた。したがって、今回樹立したヒトES細胞株からヒトペースメーカ細胞を分取できることが分かった。
さらに、マウスES細胞由来HCN4陽性ペースメーカ細胞について、以下の研究成果を得ている。
(1)Caイメージングと多点電極を用いた解析から、このペースメーカ細胞が他の作業心筋細胞を駆動するペースメーカ機能を有することを見いだした(論文準備中、国際特許出願済)。(2)エピジェネティック制御因子、ヘテロクロマチンプロテイン1γの発現量変化により、効率的に心筋細胞を誘導できることを発見した(Morikawa et al, BBRC, 2013.日本心電学会誌最優秀論文賞受賞)。(3)細胞表面抗原であるプリオンタンパク質を利用し、ES細胞の心筋分化誘導系から、遺伝子改変なく心筋細胞を単離できることを見いだした(Fujii et al, Circ J, 2012.日本循環器学会雑誌最優秀賞受賞)。
本研究成果により、ヒトペースメーカ細胞の分取が可能になるとともに、ペースメーカ細胞の誘導、分取法の改善および特性の解析を進めることができた。

Report

(1 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Heterochromatin protein 1γ overexpression in P19 embryonal carcinoma cells elicits spontaneous differentiation into the three germ layers.2013

    • Author(s)
      Morikawa K, Ikeda N, Hisatome I, Shirayoshi Y.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 431(2) Issue: 2 Pages: 225-31

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.12.128

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AMP deaminase 3 plays a critical role in remote reperfusion lung injury2013

    • Author(s)
      Li P, Ogino K, Morikawa K, Shirayoshi Y, Hisatome I, et al.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 431(2) Issue: 1 Pages: 131-6

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.03.056

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 胚性幹細胞からの機能的な甲状腺の作出2013

    • Author(s)
      森川久未, 久留一郎, 吉田明雄
    • Journal Title

      日本甲状腺学会雑誌

      Volume: (印刷中)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Electrophysiological Properties of Prion-Positive Cardiac Progenitors Derived From Murine Embryonic Stem Cells.2012

    • Author(s)
      Fujii H, Ikeuchi Y ; Morikawa K, Yamamoto K, Hisatome l, et al.
    • Journal Title

      Circ J

      Volume: 76(12) Pages: 2875-83

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Intracellular Ca2+Handling Regulates the Automaticity of HCN4-GFP(+) Pacemaking Cells Derived from Murine ES Cells during Cardiac Differentiation2013

    • Author(s)
      Bahrudin U, Morikawa K, Kurata Y, Miake J, Yamamoto K, Shirayoshi Y, Hisatome I, et al.
    • Organizer
      第77回日本循環器学会学術集会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2013-03-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional Integration of HCN4 Positive Cardiac Pace-making Cells Derived from Mouse Embryonic Stem Cells with Recipient Cardiomyocytes2013

    • Author(s)
      森川久未, 吉田善紀, 三明淳一朗, 山本一博, 白吉安昭, 久留一郎
    • Organizer
      第77回日本循環器学会学術集会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2013-03-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] P19 embryonal carcinoma cells acquire spontaneous differentiation capacity through HP1γ expression2013

    • Author(s)
      Morikawa K, Ikeda N, Hisatome I, Shirayoshi Y
    • Organizer
      CiRA International Symposium 2013
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2013-03-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] The biological pacemaker derived from mouse embryonic stem cells for treatment of bradycardia.2012

    • Author(s)
      Shirayoshi Y, Morikawa K, Hisatome I.
    • Organizer
      The American Society for Cell Biology Annual Meeting
    • Place of Presentation
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • Year and Date
      2012-12-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] エピジェネティック因子HP1γを介した心筋およびペースメーカ細胞新規誘導法の開発2012

    • Author(s)
      森川久未, 池田信人, 池内悠, 白吉安昭, 久留一郎
    • Organizer
      第29回日本心電学会学術集会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-09-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] HP1γ affects the differentiation capacity in P19 embryonal carcinoma cells.2012

    • Author(s)
      Morikawa K, Ikeda N, Hisatome I, Shirayoshi Y.
    • Organizer
      ISSCR (International Society of Stem Cell Research) 10th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2012-06-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.med.tottori-u.ac.jp/regmed/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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