2020 Fiscal Year Annual Research Report
Reprogramming of cell morphology and functions by Klf4 during iPSC generation
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17H04036
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
久武 幸司 筑波大学, 医学医療系, 教授 (70271236)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 綾 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50436276)
西村 健 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80500610)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | iPS細胞 / リプログラミング / 転写因子 / センダイウイルス / XCR / MET |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、まずOsr2のリプログラミングで機能を進めた。Osr2の発現低下がTGF-β系のシグナル減少に必須であることを見出していた。このTGF-β系のシグナルはSmadを介するcanonical pathwayを介しているが、non-canonical pathwayは殆ど関与しないことを明らかにした。また、TGF-β系の各種の阻害剤を用いた結果から、Osr2の発現低下がTGF-β系以外の経路にも作用している結果を得た。この経路を明らかにするために、Osr2を発現する細胞にTGF-β阻害剤を加えた上でリプログラミングを行いRNA-seqで解析した。この際にOsr2発現の有無、TGF-β阻害剤の有無によって4種類の細胞を用意し、DEGからパスウェイ解析を行った。その結果、Wnt経路が関与する可能性を見出した。TGF-β阻害剤とWnt経路を活性化する薬剤を同時に添加してリプログラミングを行うと、Osr2が発現していてもリプログラミングが起こることが分かった。これらの結果より、リプログラミングの初期でOsr2の発現が低下することによって、Smadを介するTGF-βのシグナル伝達が低下によってMETが起こり、Wnt経路のシグナルが活性化によって多能性獲得が促進され、これらの2経路のシグナル伝達の変化が、リプログラミングの進行に寄与することが明らかとなった。
次に、リプログラミングでのX染色体の再活性化をRNA-seqやChIP-seqで詳細に解析した。その結果、Xi染色体のセントロメア近傍から数個の遺伝子が早期に再活性化されることを見出した。この過程では転写抑制に関与するLSD1の局在や活性がXi上で変化することも見出した。また、LSD1の阻害剤を添加してリプログラミングを行うと、これらの遺伝子のXiでの再活性化が促進された。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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