2016 Fiscal Year Research-status Report
新規転写因子ＥＧＡＭ１ホメオタンパク質群による遺伝子発現と胚発生制御の分子基盤
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16K07993
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
小林 正之 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (50211909)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マウス / 初期発生 / 細胞分化 / ホメオタンパク質 / 転写因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 研究代表者は、マウス胚より新規転写因子EGAM1ホメオタンパク質群（３種）を発見した。本研究の目的は、胚発生における当該タンパク質群の本質的な役割と標的遺伝子の全体像を解明し、胚発生や細胞機能を制御する新たな分子基盤を確立すること、である。特に、当該タンパク質群は胎盤前駆細胞の形成がスタートする時期に発現が増強することより、胎盤形成との関連に注目している。平成28年度は以下に示した成果を得た。
2. EGAM1ホメオタンパク質群による多能性の獲得機構について解析することにより、マウス胚の初期発生との関連を検証する：マウス胎仔線維芽細胞からiPS細胞を誘導する際における、当該タンパク質群の影響を検証するための遺伝子発現調節系を検討した。その結果、恒常的発現系によりiPS細胞を誘導する場合、CAGプロモーターが適切であることを明らかにした。また、条件発現系によりiPS細胞を誘導する場合、従来、用いられているテトラサイクリン誘導発現システムを代替する、新たな条件発現プロモーターを見出すことができた。
3. 当該タンパク質群を個別に強制発現させたES細胞の分化特性を検証することにより、胎盤形成との関連を検証する：分化誘導処理により、胎盤形成マスター転写因子Cdx2の発現が大きく誘導されることを見出した。このことは、当該タンパク質群はマウス初期胚に含まれる、胎盤前駆細胞の成立と維持に関与することを示唆する。
4. 当該タンパク質群を個別に強制発現させたES細胞と8細胞期胚との集合キメラ胚を作成し、これらのES細胞がキメラ胚のどの部分に寄与するか検証する：蛍光色素により染色したES細胞と 8細胞期胚を共培養したが、蛍光色素の退色が著しいことが判明した。そこで、RFPを組込んだES細胞を作成した。次年度以降は、これをキメラ胚作成実験に供することとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
EGAM1ホメオタンパク質群による多能性の獲得機構については、重要な知見を得ることができた。当該タンパク質群を個別に強制発現させたES細胞の分化特性を検証することによる、胎盤形成との関連については、来年度以降の研究につながる成果を得ることができた。国内外の研究の進展を考慮に入れ、ES細胞の分化特性の検証実験を前倒しで実施した。従って、当初計画していた、EGAM1ホメオタンパク質群により発現量が変動するmRNAをDNAマイクロアレイ法により網羅的に同定し、解析する実験については、次年度以降に持ち越した。一方、RFPを組込んだES細胞を作成できたことは、次年度以降の研究計画に重要である。当初、アンチセンスモルフォリノオリゴによる遺伝子発現阻害法を使ってノックダウンした胚を作製する実験を計画していたが、キメラ胚実験に準備が必要であったため次年度以降に持ち越した。所期の目標設定に照らしてみて、これらの進捗状況は適切である。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. EGAM1ホメオタンパク質群による多能性の獲得機構については、当該タンパク質群とiPS細胞の成立との関係を追求する予定である。
2. 当該タンパク質群と胎盤形成との関連については、当該タンパク質群を強制発現させたES細胞から胎盤幹細胞をつくり出すことができるか、引き続き検証する予定である。これにより、胎盤前駆細胞の形成と当該タンパク質群の関連について重要な知見が得られる。
3. 当該タンパク質群を個別に強制発現させたES細胞と8細胞期胚との集合キメラ胚実験は、来年度以降も引き続き継続する。
これらの研究には、平成28年度から持ち越した研究費も充当する。
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| Causes of Carryover |
国内外の研究の進展を考慮に入れ、ES細胞の分化特性の検証実験を前倒しで実施した。従って、当初計画していた、EGAM1ホメオタンパク質群により発現量が変動するmRNAをDNAマイクロアレイ法により網羅的に同定し、解析する実験については、次年度以降に持ち越した。一方、RFPを組込んだES細胞を作成できたことは、次年度以降の研究計画に重要である。当初、アンチセンスモルフォリノオリゴによる遺伝子発現阻害法を使ってノックダウンした胚を作製する実験を計画していたが、キメラ胚実験に準備が必要であったため次年度以降に持ち越した。そのため、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
1）EGAM1ホメオタンパク質群による多能性の獲得機構については、当該タンパク質群とiPS細胞の成立との関係を追求する予定である。2）当該タンパク質群と胎盤形成との関連については、当該タンパク質群を強制発現させたES細胞から胎盤幹細胞をつくり出すことができるか、引き続き検証する予定である。これにより、胎盤前駆細胞の形成と当該タンパク質群の関連について重要な知見が得られる。3）当該タンパク質群を個別に強制発現させたES細胞と8細胞期胚との集合キメラ胚実験は、来年度以降も引き続き継続する。
これらの研究には、平成28年度から持ち越した研究費も充当する。
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