2017 Fiscal Year Research-status Report
| Project/Area Number |
17K07246
|
|---|
| Research Institution | Osaka Medical College |
|---|
Principal Investigator |
友田 紀一郎 大阪医科大学, 医学部, 講師 (50362843)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | X染色体 / X不活性化 / X再活性化 / ヒト人工多能性幹細胞 / 分化 / XaXa |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、二本のX染色体が転写的に活性化している（XaXa）女性ドナー由来ヒト人工多能性幹細胞 (hiPS 細胞)を再現性よく作製する技術を確立し、 ヒトにおけるX 染色体制御機構解明を目指す研究の基礎を構築することにある。これまでの研究から、hiPS細胞の培養条件を最適化することで再現性良くXaXaであるような（XaXa-like) hiPS細胞を複数樹立することに成功した。そこで、これらのXaXa-like hiPS細胞がXaXaであることを立証する為に、１）X関連遺伝子に対するRNA-FISHを用いた転写直後産物検出、２）RNA-seqによる発現量およびSNP発現解析、そして３) ATAC-seqによるX染色体クロマチン構造解析、を行った。１）の結果から、XaXa-like hiPS細胞がXaXaでない可能性が示唆された。しかし、２）および３）の解析（途中）結果からはXaXaである可能性も考えられた。X染色体転写活性化状態は多能性幹細胞の分化状態を反映する。真にXaXa細胞であるなら分化誘導とともに活性化していた一本のX染色体が不活性化（X不活性化）される。XaXa-like hiPS細胞を通常のhiPS細胞培養条件に戻すと、一本のXが不活性化されることが示唆されていた。そこでX不活性化が実際に起こっていることを確認する為にそのマーカーであるXISTの発現解析を行った。その結果、RNA-FISHや発現量解析からはXISTの誘導を検出することはできなかった。この理由として分化誘導が不十分であることが考えられた。そこで、さらに分化を進めることを目的にhiPS細胞から心筋、ケラチノサイトや肝細胞等へ効率良く分化誘導する条件検討を行った。これらの検討結果を一部使った論文を現在、投稿中である。また本研究に関連した学会口頭発表および日本語総説執筆を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究は概ね計画通りに進展しているが、結果の解釈が計画時の仮説と異なる可能性がある。この為、次年度以降の研究計画に影響を与える可能性がある。そこで昨年度、より詳細なX染色体転写活性化状態を明らかにする為に、計画当初は予定していなかったATAC-seqを行った。現在、RNA-seqの結果も併せて、その解析を行っている。これらの解析を通して、X染色体活性化状態について早急に結論を出し、次年度以降の研究を行う予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在、行っているATAC-seqおよびRNA-seqの詳細な解析結果をもとに、樹立したhiPS細胞におけるX染色体転写状態を明らかにする。細胞がXaXaであれば、申請書に記載した通り、不活性化しているX染色体の再活性化に関わるシグナル伝達経路の解析を進める。また昨年度に確立した分化誘導システムを用いて、分化時のX不活性化誘導を検証し、不活性化に関わるシグナルの解析を行う 。一方、XaXaでなければ、これも申請書に予備的実験として記載した通り、X染色体上で起こっているクロマチン構造変化、エピジェネティック変化と転写の関係、そしてシグナル伝達経路の関係に焦点を当て研究を行う予定である。
|
| Causes of Carryover |
3年計画で1年終了時点の為。
昨年度同様にhiPS細胞の培養や解析の為の試薬等の購入に用いる。
|
