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マウス発生分化における細胞競合を介した倍数体排除機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaCell competition: a mechanism for survival of the fittest in the multi-cellular community
Project/Area Number 17H05613
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

堀居 拓郎  群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (00361387)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords倍数体 / 細胞競合 / 1倍体 / 4倍体 / 半数体 / ES細胞
Outline of Annual Research Achievements

マウスを始めとした哺乳類では1倍体(1n)胚および4倍体(4n)胚ともに個体として産まれることはできない。一方、それぞれを正常な2倍体(2n)胚とキメラにした場合、1倍体細胞は2倍体化した細胞のみ個体発生でき、4倍体細胞は胎盤には寄与できるが個体にはほとんど寄与できない。しかし、発生分化過程でこれらの倍数性の異なる細胞がどの段階でどのような機構で排除されていくのか明らかにした報告はほとんどない。本研究では、倍数性の異なる細胞が、発生分化過程で自らのもつ細胞運命によって排除されるのか、それとも周りを取り囲む2倍体細胞との競合によって排除されるのか明らかにする。具体的には、1倍体および4倍体のES細胞を用いて、in vitro およびin vivoにおける分化過程での2倍体細胞との細胞競合を調べる。
1倍体細胞は培養中に培養皿から剥がれていくものが多かったため、細胞接着が関与する細胞競合が起きている可能性が示唆された。そこで、接着性の異なる培養皿を用いて、1倍体と2倍体の混合培養を行なったところ、接着性の高い培養皿では、2倍体が優勢となるのに対して、接着性の低い培養皿や浮遊培養では、1倍体と2倍体の間に細胞競合がほとんど起きていないことが明らかとなった。また、血清添加区では、1倍体細胞の排除が進んだことから、1)細胞が接着していること、2)血清が存在していることが、細胞競合が働くための条件であることが判明した。
現在、接着関連遺伝子を強制発現あるいはノックアウトした1倍体ES細胞の樹立を進めており、それらのES細胞で1倍体と2倍体の比率がどのように変化するのか調べていく。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] エピゲノム編集2018

    • Author(s)
      堀居拓郎、森田純代、畑田出穂
    • Journal Title

      日本胚移植学雑誌

      Volume: 40 Pages: 103-108

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Editing of DNA Methylation Using dCas9-Peptide Repeat and scFv-TET1 Catalytic Domain Fusions.2018

    • Author(s)
      Morita S, Horii T, Hatada I.
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: 1767 Pages: 419-428

    • Related Report
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  • [Journal Article] エピゲノム編集による疾患治療の可能性2018

    • Author(s)
      森田純代、堀居拓郎、畑田出穂
    • Journal Title

      血液フロンティア

      Volume: 28 Pages: 47-53

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Genome Engineering Using Haploid Embryonic Stem Cells.2017

    • Author(s)
      Horii T, Hatada I.
    • Journal Title

      Prog Mol Biol Transl Sci.

      Volume: 152 Pages: 83-94

    • DOI

      10.1016/bs.pmbts.2017.09.001

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient generation of conditional knockout mice via sequential introduction of lox sites.2017

    • Author(s)
      Horii T, Morita S, Kimura M, Terawaki N, Shibutani M, Hatada I.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 7891-7891

    • DOI

      10.1038/s41598-017-08496-8

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genome Editing of Mouse by Cytoplasmic Injection.2017

    • Author(s)
      Horii T, Hatada I.
    • Journal Title

      Methods Mol Biol.

      Volume: 1630 Pages: 55-66

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 2ステップ法による効率的なコンディショナルノックアウトマウスの作製と現状2018

    • Author(s)
      堀居拓郎、森田純代、木村美香、寺脇直美、渋谷海大、畑田出穂
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] ゲノムおよびエピゲノム編集によるモデルマウス作製2018

    • Author(s)
      堀居拓郎
    • Organizer
      第24回日本遺伝子治療学会学術集会
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      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 2ステップ法による効率的なコンディショナルノックアウトマウスの作製2018

    • Author(s)
      堀居拓郎、森田純代、木村美香、寺脇直美、渋谷海大、畑田出穂
    • Organizer
      第3回日本ゲノム編集学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 2ステップ法による効率的なコンディショナルノックアウトマウスの作製2018

    • Author(s)
      堀居拓郎、森田純代、木村美香、寺脇直美、渋谷海大、畑田出穂
    • Organizer
      第65回日本実験動物学会総会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Efficient generation of conditional knockout mice via sequential introduction of lox sites.2018

    • Author(s)
      Horii T, Morita S, Kimura M, Terawaki N, Shibutani M, Hatada I.
    • Organizer
      The 9th Takeda Science Foundation Symposium on PharmaSciences“Genome Editing Towards Medicinal Applications”
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Targeted manipulation of epigenome using CRISPR/Cas9.2017

    • Author(s)
      Horii T.
    • Organizer
      4th World Congress of Reproductive Biology
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] CRISPR/Casによるゲノム編集技術の基礎と応用2017

    • Author(s)
      堀居拓郎
    • Organizer
      第42回組織細胞化学講習会
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    • Invited
  • [Presentation] Lox配列の2ステップ導入による効率的なコンディショナルノックアウトマウスの作製2017

    • Author(s)
      堀居拓郎、森田純代、木村美香、寺脇直美、渋谷海大、畑田出穂
    • Organizer
      日本分子生物学会
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      2017 Annual Research Report
  • [Book] 着床前診断検査(PGT-A)の基礎知識と細胞分離手技2019

    • Author(s)
      堀居拓郎、畑田出穂
    • Total Pages
      144
    • Publisher
      医歯薬出版
    • ISBN
      9784263226827
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      2018 Annual Research Report
  • [Book] 医療応用をめざすゲノム編集~最新動向から技術・論理的課題まで2018

    • Author(s)
      森田純代、堀居拓郎、畑田出穂
    • Total Pages
      274
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759817294
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 群馬大学 生体調節研究所附属 生体情報ゲノムリソースセンター ゲノム科学リソース分野

    • URL

      http://epigenome.dept.showa.gunma-u.ac.jp/~hatada/index.php

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] Hatada Laboratory

    • URL

      http://epigenome.dept.showa.gunma-u.ac.jp/~hatada/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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