2018 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 – 2020-03-31
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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，胎盤形成との関連に注目しており，子宮への胚着床の安定性とその後の流産との関連を追及するための研究基盤を確立する。平成30年度は以下に示した成果を得た。
2.当該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iPS細胞の誘導における，当該タンパク質群の機能を詳細に解析する必要がある。そこで，従来より知られているTetシステムに加え，CumateシステムはマウスiPS細胞の樹立に適用できることを示した。TetシステムとCumateシステムを同時に組み合わせ，当該タンパク質群と多能性獲得機構の関連を解析する計画は次年度への持ち越しとなった。
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：ES細胞は，胎盤形成に重要な転写因子を強制発現させない限り，胎盤幹（TS）細胞に分化転換できないことが知られている。EGAM1NもしくはEGAM1Cを強制発現させたES細胞からTS細胞に酷似した細胞（分化転換TS細胞）を得た。しかし，これを継代培養することが困難であり，性質を検証することができなかった。そこで，培養液組成を工夫したところ，継代培養する技術を開発することに成功した。分化転換TS細胞の性質を精査する計画は，次年度への持ち越しとなった。これにより，当該タンパク質群とマウス初期胚に含まれる，胎盤前駆細胞の成立と維持の関係について実証する予定である。
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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
マウスiPS細胞の誘導技術を応用した研究により，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重要な知見を既に得ている。平成30年度の研究成果により，当該タンパク質群と多能性獲得機構との関連を精査するに適した遺伝子発現調節システムを開発することに成功した。また，EGAM1NもしくはEGAM1Cを強制発現させたES細胞の分化特性を検証することにより，胎盤形成との関連について，培養細胞レベルながら非常に重要な知見を既に得た。平成30年度の成果において，分化転換TS細胞の継代培養が可能になったことより，分化転換TS細胞の性質を精査できるようになった。これにより，当該タンパク質群とマウス初期胚に含まれる，胎盤前駆細胞の成立と維持の関係について実証する予定である。所期の目標設定に照らしてみて，これらの進捗状況はほぼ適切である。
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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，マウスiPS細胞の成立過程，ウシiPS細胞の成立過程をモデルとして精査する予定である。
2.当該タンパク質群と胎盤形成との関連については，分化転換TS細胞について，その細胞特性・分化特性を精査する予定である。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，より，直接的な知見を得る。
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| Causes of Carryover |
H29・H30年度は，EGAM1ホメオタンパク質群による多能性の獲得機構に関する解析を予定していた。一方，H29・H30年度成果の原著論文発表に関連して，より精緻な結果を得るために，優先的に追加実験を行うことになった。そのため，当初予定していた実験に着手できず，H31年度に当該実験を実施する必要が生じたため。次年度は、次の研究を計画している。
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，マウスiPS細胞の成立過程，ウシiPS細胞の成立過程をモデルとして精査する予定である。
2.当該タンパク質群と胎盤形成との関連については，分化転換TS細胞について，その細胞特性・分化特性を精査する予定である。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，より，直接的な知見を得る。
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