Non-human Primate ES細胞の生殖細胞への分化

• Project Area: The germline: its developmental cycle and epigenome network
• Project/Area Number: 21028021
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 高田 達之 立命館大学, 薬学部, 教授 (90206756)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 誉士典 名城大学, 薬学部, 助教 (50512323)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000); Fiscal Year 2010: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2009: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
• Keywords: Non-human primate / ES細胞 / 生殖細胞分化 / 遺伝子発現 / in vitro

Research Abstract

これまでの研究でカニクイザルES細胞の分化過程で通常は減数分裂後の精細胞で発現するマーカー遺伝子TEKT1の発現が顕著に増加する現象を確認した。そこで複数のカニクイザルES細胞株を用いてTEKT1の増加を解析した結果、この発現上昇が細胞株間、さらに核型(細胞の雌雄)に依存しないという結果を得た。さらにカニクイザル雌体細胞および雌胎児から作製した数種類のiPS細胞でもES細胞と同様な経時的変化が認められたことから、ES,iPS細胞分化において極めて共通な現象であると考えられた。一方でカニクイザルの体組織におけるTEKT1の発現を調べた結果、精巣特異的な発現が明らかとなったため、精巣に関連する組織が生じている可能性が示唆された。さらに分化させたE8の免疫染色により、TEKT1とVASAを共発現している細胞が存在し、生殖細胞との関連性が示唆された。そこでTEKT1プロモーターの制御下でVenusを発現するカニクイザルES細胞を作成し、TEKT1発現細胞のマーキングを試みた。遺伝子導入ES細胞の分化に伴いVenus発現細胞は特徴的な管状構造を形成し、HE染色により、規則的に配列し、腺状の構造物を形成していることが確認された。そこでセルソーターによりVenus発現細胞を分取し、遺伝子発現の解析を行った。その結果、Venusポジティブ細胞は生殖細胞特異的遺伝子を発現していないが精巣で発現の高いTEKT3,FOXJ1などの発現が認められたことから、精巣と関連する組織が形成されている可能性を示唆した。また、環境化学物質BPAが生殖細胞マーカーStra8発現を促進し、生殖細胞分化に影響することを明らかにすると共に、霊長類組織、受精卵の発生に伴うDNAメチル化に関し、mC,5hmCのLC/MS/MSによる微量、高速定量法を開発し、発生に伴う変化を定量的に明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Transesterification in the microbial degradation of phthalate esters (2011)
  • Author(s): Okamoto Y., Toda C., Ueda K., Hashizume K., Kojima N.
  • Journal Title: J.Health Sci. Volume: 57 Pages: 293-299
  • NAID: 130000800091
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Different mechanisms between copper and iron in catecholamines-mediated oxidative DNA damage and disruption of gene expression in vitro (2011)
  • Author(s): Nishino Y., Ando M., Makino R., Ueda K., Okamoto Y., Kojima N.
  • Journal Title: Neurotox.Res. Volume: 20 Pages: 84-92
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Equine estrogen-induced mammary tumors in rats (2010)
  • Author(s): Okamoto Y, Liu X, Suzuki N, Okamoto K, Kim HJ, Laxmi YR, Sayama K, Shibutani S.
  • Journal Title: Toxicol Lett. 193 Pages: 224-8
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Anti-breast cancer potential of SS1020, a novel antiestrogen lacking estrogenic and genotoxic actions (2010)
  • Author(s): Laxmi YR, Liu X, Suzuki N, Kim SY, Okamoto K, Kim HJ, Zhang G, Chen JJ, Okamoto Y, Shibutani S.
  • Journal Title: Int J Cancer (In press(掲載決定))
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Bisphenol AがES細胞の生殖細胞分化に与える影響 (2011)
  • Author(s): 青木智弘、高田達之
  • Organizer: 第38回日本トキシコロジー学会学術年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-07-11
• [Presentation] マウス胚性幹細胞の3-メチルコラントレン処理による異物代謝酵素誘導 (2011)
  • Author(s): 前田祐果、岡本誉士典、戸松久美、高田達之、小嶋仲夫
  • Organizer: 第38回日本トキシコロジー学会学術年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-07-11
• [Presentation] Expression of post-meiotic markers during differentiation of non-human primate ES cells in vitro (2011)
  • Author(s): Takada T., Shimozawa N., Noce T., Suemori H., Ohta Y.
  • Organizer: 9th Annual Meeting of the International Society for Stem Cell Research
  • Place of Presentation: Tronto, Canada
• [Remarks]
  • URL: http://www.collabo.sk.ritsumei.ac.jp/laboratory/takada.htm
• [Patent(Industrial Property Rights)] 遺伝子中のメチル化塩基の迅速・超高感度分析法 (2011)
  • Inventor(s): 高田達之、小嶋仲夫、岡本誉士典
  • Industrial Property Rights Holder: 高田達之、小嶋仲夫、岡本誉士典
  • Industrial Property Number: 2011-102765
  • Filing Date: 2011-05-02
• [Patent(Industrial Property Rights)] モロコ細胞株・その製造方法及び用途 (2011)
  • Inventor(s): 高田達之、小山芳江、酒井則良
  • Industrial Property Rights Holder: 高田達之、小山芳江、酒井則良
  • Industrial Property Number: 2011-129549
  • Filing Date: 2011-06-09