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Analysis of genome maintenance mechanism in pluripotent stem cells: toward highly sensitive mutation detection methods

Research Project

Project/Area Number 15K14430
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Medical genome science
Research InstitutionThe University of Kitakyushu

Principal Investigator

HIDAKA KYOKO  北九州市立大学, 基盤教育センター, 教授 (00216681)

Research Collaborator NAKATSU yoshimichi  
HIDAKA masumi  
HAYASHIDA genki  
OHNO mizuki  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsiPS細胞 / DNA修復 / ミスマッチ修復 / ミューテーター / 多能性幹細胞 / MSH2 / 細胞死誘導 / ゲノム編集 / 幹細胞
Outline of Final Research Achievements

The genome of pluripotent stem cells (such as human iPS cells) has a low mutation rate and is very stable. It is important to know how the genome is stably maintained, on the other hand, the development of a system that can easily detect mutations is useful. This study focuses on mismatch repair (MMR) proteins. First, we clarified the relationship between DNA repair and cell death induction by MMR proteins in human cultured cells. Next, we established human iPS cells with MMR deficiency by genome editing technology and confirmed that this became a mutator with elevated spontaneous mutation rates. Our new findings may lead to the elucidation of the genome maintenance mechanism of pluripotent stem cells and the establishment of a highly sensitive mutation detection method.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

iPS細胞などの多能性幹細胞は再生医療の細胞ソースとして期待されているが、わずかでも変異が生じるとがん化につながるため、その遺伝情報(ゲノム)をできるだけ安定に保つことが重要である。一方、ゲノムが安定であればあるほどその変異を検出することが難しくなる。本研究では、DNA修復タンパク質の遺伝子をゲノム編集により操作することにより、通常よりも変異が起こる率が高くなるような株(ミューテーター株)を作成することができた。このような株を利用することで、iPS細胞のより安全な培養法の開発につながると期待できる。

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] Differential genomic destabilisation in human cells with pathogenic MSH2 mutations introduced by genome editing2019

    • Author(s)
      Genki Hayashida, Seijiro Shioi, Kyoko Hidaka, Ryosuke Fujikane, Masumi Hidaka, Toshiki Tsurimoto, Teruhisa Tsuzuki, Shinya Oda, Yoshimichi Nakatsu
    • Journal Title

      Exp Cell Res

      Volume: 377 Issue: 1-2 Pages: 24-35

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2019.02.020

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] CRISPR/Cas9システムを用いてリンチ症候群MSH2変異を導入したヒト細胞におけるゲノム不安定性の特異な態様2018

    • Author(s)
      織田信弥, 林田元気, 日高京子, 藤兼亮輔, 日高真純, 續輝久, 中津可道
    • Organizer
      第77回日本癌学会学術総会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノム編集を用いて有害なMSH2変異を導入したヒト細胞におけるリピート配列の特異な不安定化2018

    • Author(s)
      織田信弥, 林田元気, 日高京子, 藤兼亮輔, 日高真純, 續輝久, 中津可道
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高感度変異検出をめざした多能性幹細胞におけるミューテーター株の作製2018

    • Author(s)
      日高京子, 林田元気, 日高真純, 大野みずき, 續輝久, 中津可道
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] アルキル化DNA損傷により誘導されるミスマッチ修復因子依存的なPCNAの修飾2018

    • Author(s)
      林田元気, 日高京子, 藤兼亮輔, 日高真純, 續輝久, 釣本敏樹, 中津可道
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] リンチ症候群患者に見出される MSH2 ATPase ドメイン変異体は、 ヒト細胞において顕著な不安定性を示す2017

    • Author(s)
      林田元気、中津可道、日高京子、藤兼亮輔、日高真純、織田信弥、續輝久
    • Organizer
      第76回日本癌学会学術総会(横浜市・パシフィコ横浜)
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] リンチ症候群患者に見出された変異型MSH2を持つヒト細胞株の樹立とその解析2017

    • Author(s)
      林田元気、中津可道、日高京子、藤兼亮輔、日高真純、織田信弥、釣本敏樹、續輝久
    • Organizer
      第40回日本分子生物学会年会(横浜市・パシフィコ横浜)
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト細胞由来ミスマッチ修復遺伝子変異体の作製とその解析2016

    • Author(s)
      林田元気、中津可道、日高京子、藤兼亮輔、日高真純、釣本敏樹、續輝久
    • Organizer
      第39回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-12-02
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] CRISPR/Cas9を用いた DNAポリメラーゼδR506H突然変異の MSH2欠損 HeLa細胞への導入2016

    • Author(s)
      宋穎霞、日高京子、中津可道、織田信弥、林田元気、藤兼亮輔、日高真純、續輝久
    • Organizer
      第39回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-12-02
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 慢性的な機械的過負荷によって生じる骨格筋リモデリングにお ける Vgll2の機能解析2016

    • Author(s)
      本多賢彦、日高京子、土持裕胤、森崎 隆幸
    • Organizer
      第39回 日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-12-01
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Development of assay systems to characterize the variants of mismatch repair factor MSH2 found in Lynch syndrome2016

    • Author(s)
      Genki Hayashida, Yoshimichi Nakatsu, Kyoko Hidaka, Ryosuke Fujikane, Masumi, Hidaka, Toshiki Tsurimoto, Teruhisa Tsuzuki
    • Organizer
      The 10th International 3R(DNA Replication, Recombination, and Repair)Symposium
    • Place of Presentation
      ホテル一畑(島根県松江市)
    • Year and Date
      2016-11-14
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト細胞を用いたミスマッチ修復因子MSH2の変異体の解析2016

    • Author(s)
      林田元気、中津可道、日高京子、藤兼亮輔、日高真純、續輝久
    • Organizer
      第75回 日本癌学会学術総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-10-08
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] CRISPR/Cas9を用いたヒト細胞のミス マッチ修復因子への変異導入2016

    • Author(s)
      林田元気、中津可道、日高京子、藤兼亮輔、日高真純、釣本敏樹、續輝久
    • Organizer
      第88回 日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      日本大学(静岡県三島市)
    • Year and Date
      2016-09-09
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ミスマッチ修復因子MSH2の発現系の確立と変異体の解析2015

    • Author(s)
      林田元気、中津可道、日高京子、藤兼亮輔、日高真純、釣本敏樹、續輝久
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] MUTYH欠損マウスを用いた酸化ストレス誘発消化管がんと体細胞突然変異の解析2015

    • Author(s)
      鷹野典子、大野みずき、佐々木史子、中別府雄作、日高京子、中津可道、續輝久
    • Organizer
      日本環境変異原学会
    • Place of Presentation
      九州大学馬出キャンパス(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Trp53欠損マウスにおける酸化ストレス誘発消化管がんの解析2015

    • Author(s)
      李贊、大野みずき、鷹野典子、佐々木史子、日高京子、中津可道、續輝久
    • Organizer
      日本環境変異原学会
    • Place of Presentation
      九州大学馬出キャンパス(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 日高京子、中津可道、日高真純、續輝久2015

    • Author(s)
      心臓発生に影響する遺伝毒性物質スクリーニングをめざした多能性幹細胞分化系の 開発
    • Organizer
      日本環境変異原学会
    • Place of Presentation
      九州大学馬出キャンパス(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] ミスマッチ修復欠損マウスにおける生殖細胞ゲノム変異の解析2015

    • Author(s)
      大野みずき、鷹野典子、佐々木史子、日高京子、中津可道、續輝久
    • Organizer
      日本環境変異原学会
    • Place of Presentation
      九州大学馬出キャンパス(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Related Report
      2015 Research-status Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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