Generation of high quality iPS cells using totipotent-cell specific genes
| Project/Area Number |
21J14886
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 42030:Animal life science-related
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
原口 大生 長浜バイオ大学, バイオサイエンス研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 幹細胞 / iPS細胞 / ES細胞 / Pramef12 / Wnt/β-catenin / リプログラミング / beta-catenin |
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| Outline of Research at the Start |
近年、iPS 細胞が樹立されたことにより、再生医療実現への期待が急速に高まりつつある。しかし、体細胞の核を除核した未受精卵に移植することにより得られた胚盤胞から樹立される核移植ES細胞は、iPS細胞よりES細胞に近い特徴を示すことが明らかにされた。このことから、卵子に含まれる因子によりリプログラミングされた細胞の方が、4つの転写因子によりリプログラミングされた細胞より、「高品質」であることがわかっている。そこで、受精卵を含む初期の着床前胚で特異的に発現する遺伝子群を同定し、その機能の解析を行う。また、これらの遺伝子群を用いてiPS細胞を作製し、iPS細胞の品質を改善することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
iPS細胞は、着床前胚から樹立されたES細胞と同等の分化能を有することから再生医療への応用が期待されている。しかし、最近の研究から核移植ES細胞は、iPS細胞よりES細胞に近いメチル化状態や遺伝子発現を示すことが明らかにされている。これらのことから、卵子に含まれる多数の因子でリプログラミングしたiPS細胞の方が、4個の転写因子（Oct3/4, Klf4, Sox2, c-Myc : OKSM ）でリプログラミングしたiPS細胞よりも品質が高くなると考えられている。本研究では、全能性を有する初期の着床前胚に特異的に発現する遺伝子群（全能性細胞特異的遺伝子）を用いて、iPS細胞の質を改善することを目的とした。これらの遺伝子は、ES細胞やiPS細胞では発現していないことから、iPS細胞の誘導過程で機能する可能性が高いと考えられる。そこで、OKSMに加えて全能性細胞特異的遺伝子をiPS細胞が誘導される初期段階に一過的に発現させた場合と継続的に発現させた場合におけるiPS細胞の樹立効率を検討した。その結果、全能性細胞特異的遺伝子の中でPramef12はリプログラミング初期に一過的に発現させた場合においてのみ、iPS細胞の誘導効率が上昇することが明らかとなった。また、Pramef12をリプログラミング初期に一過的に発現させた場合においてのみ、分化能が高い多能性幹細胞の指標となるDppa4、Nanog、Dlk1、およびGtl2の発現が顕著に増加することが明らかとなった。さらに、Pramef12をリプログラミング初期に一過的に発現させた場合においてのみ、解糖系関連遺伝子や酸化的リン酸化関連遺伝子、間葉-上皮移行関連遺伝子をリプログラミング過程早期から増加することも明らかとなった。そして、Pramef12はWnt/β-catenin シグナル経路に関するタンパク質と細胞質において結合することが示唆された。
今後、Pramef12の機能解析と他の全能性細胞特異的遺伝子を用いて作製したiPS細胞の質について検討する予定である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
