2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of base excision repaired-mediated DNA demethylation driven by PRDM14 (Fostering Joint International Research)
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15KK0262
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
関 由行 関西学院大学, 理工学部, 准教授 (20435655)
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2015 – 2018
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| Keywords | 始原生殖細胞 / アホロートル / 多能性細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生殖細胞の形成機構に関する研究はこれまで主にマウスを用いて行われてきたが、近年ヒトやサルなどの霊長類及び大型哺乳動物のブタを用いた解析からマウス特有の遺伝子カスケードが生殖細胞形成に関与していることが明らかになりつつある。そこで、我々国際共同研究グループは、四肢動物の祖先的形質を持つ有尾両生類のアホロートルを用いて、生殖細胞形成機構の進化的起源の解明を目指して研究を行った。マウス多能性幹細胞及び始原生殖細胞形成に必要な転写因子Pou5f1（Oct4）及びPrdm14の機能をアンチセンスモルフォリノでノックダウン(KD）したところ、Pou5f1 KD胚では中胚葉誘導が起こらず、一方でPrdm14 KD胚では始原生殖細胞を含む中胚葉組織が存在する後極腹側中胚葉組織の欠損が起きることが明らかとなった。マウスでは多能性細胞から始原生殖細胞が直接誘導されるが、アホロートルでは多能性細胞から中胚葉性多能性細胞を経て始原生殖細胞が誘導される。ヒトにおいてもアホロートルと同様に一旦中胚葉遺伝子と多能性遺伝子を共発現した中胚葉性多能性細胞から始原生殖細胞が誘導されることから、アホロートルで観察されたPOU5F1とPRDM14による中胚葉性多能性細胞の出現・維持機構はヒトにおいても保存されている可能性が高いと考えられる。この研究成果は今後ヒト生殖細胞形成機構の研究推進に大きく貢献するのみならず、生殖細胞形成機構の進化的変容の理解に繋がることが期待できる。
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