Development of evaluation markers for differentiation of iPS cell-derived cells in drug discovery and regenerative medicine

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H02563
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: Kawasaki Nana 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 教授 (20186167)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高倉 大輔 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 特任教員 (90760231) ; 太田 悠葵 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 特任助教 (10583453)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: iPS細胞 / 神経細胞 / 再生医療 / 糖鎖 / 分化マーカー / LC/MS/MS / グライコプロテオミクス

Outline of Final Research Achievements

iPS cells-derived neuronal cells are expected to be used for regenerative medicine. For the development of neuronal differentiation marker in quality control, we explored the neuron-associated glycosylation. Glycopeptides were enriched from human iPS cells and iPS cells-derived neuronal cells and analyzed by LC/MS/MS. N-glycan called as BA2 was found to be increased in neuronal cells. BA2 was detected in axon repulsive molecules such as semaphorins and their receptors and in synaptic adhesion molecules such as neurexins, but not in neurotransmitter receptors. In the future, we plan to investigate the function of BA2 and evaluate its usefulness as a marker of neuronal differentiation.

Free Research Field

糖鎖生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

iPS細胞由来神経細胞は、再生医療等への応用が期待されている。その実用化に向けて、神経分化細胞の品質管理法の開発は必須である。現行の形態学的手法や電気生理学的手法等には操作性や再現性などに課題があり、簡便で再現性の高い分子マーカーの開発が求められている。糖タンパク質の糖鎖は、組織、成熟、病態によって変化することや、細胞機能と関係していることから、神経分化マーカーとしての利用が期待さえてきた。本研究により見出されたBA2糖鎖は神経分化に伴って増加し、軸索伸長関連タンパク質に結合していたことから、神経分化マーカーとして利用できる可能性があり、iPS細胞由来神経細胞の実用化に貢献すると期待される。