Establishment of long-term culture method for 2-cell stage-like cells and identification of subpopulations
Publicly Offered Research
| Project Area | Program of totipotency: From decoding to designing |
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| Project/Area Number |
22H04680
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Nagahama Institute of Bio-Science and Technology |
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Principal Investigator |
中村 肇伸 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (80403202)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
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| Keywords | 全能性細胞 / 2細胞期様細胞 / ES細胞 / 多能性細胞 / 亜集団 |
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| Outline of Research at the Start |
ES細胞には低率であるが、2細胞期胚に類似した遺伝子発現パターンを示す2細胞期様細胞と呼ばれる亜集団が存在することが報告されている。本研究では、我々が全能性の観点から解析してきた着床前胚の特性と2細胞期様細胞の特性に基づき、2細胞期様細胞を長期培養する方法を確立する。また、2細胞期様細胞に含まれる亜集団を同定し、1個の細胞が分裂を経て胚体組織と胚体外組織の両方に分化できる“全能性幹細胞”を樹立することにより、細胞の全能性を規定する分子基盤を解明することをもう一つの目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者の先行研究において、全能性が獲得される初期の着床前期に特異的に発現する遺伝子群（全能性細胞特異的遺伝子）が同定されている。これらの遺伝子の中で、Klf17、Btg4、Trim61、Pramef12、およびRfp14がMuERV-L陽性ES細胞で高い発現を示すことも明らかにされている。また、MuERV-L陽性細胞の全てが全能性を示さない、すなわち、MuERV-L陽性細胞には全能性を有する亜集団が存在することがわかっている。そこで、本研究では、MuERV-L陽性細胞において不均一に存在する全能性細胞特異的遺伝子を発現する亜集団を可視化し、分化能を詳細に検討することにより真の全能性細胞を同定することを目的とした。
まず、Klf17のストップコドンを削除し、自己消化ペプチド、VenusのcDNA、poly Aシグナルを付加したノックインベクターをMuERV-Lの発現をtd-Tomatoの蛍光により可視化できるES細胞に遺伝子導入し、ノックインされたES細胞を選別した。このES細胞を用いて培養条件を検討したところ、ヒストン脱アセチル化酵素の阻害剤であるTSA（Tricostatin A）により効率よくMuERV-LとKlf17の発現が誘導されることが明らかとなった。MuERV-L陽性細胞、Klf17陽性細胞、およびMuERV-L/Klf17共陽性細胞の3種類のES細胞に含まれる細胞集団の分化能について桑実胚移植実験により検討した結果、MuERV-L陽性細胞だけが、内部細胞塊と栄養外胚葉への分化能を有することが示された。
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| Research Progress Status |
令和5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5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
(18 results)
