2020 Fiscal Year Annual Research Report
Determining differentiation from ES cells by localization of signal receptors on the cell membrane
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18K06139
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| Research Institution | Soka University |
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Principal Investigator |
西原 祥子 創価大学, 糖鎖生命システム融合センター, 教授 (00164575)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | マウスES細胞 / 糖鎖 / シグナル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウスES細胞は、胎生3.5日目の内部細胞塊(ICM)から樹立された多能性幹細胞である。FGF4により分化の引き金が引かれると、エピブラスト、あるいは、原始内胚葉ヘと分化する。エピブラストは、その後、胎児を構成するすべての細胞へと分化し、原始内胚葉は母体と胎児をつなぐ支持組織となる。しかし、どのようなシグナルが、どのようにして、エピブラストと原始内胚葉への分化を決定づけるかは、明らかとは言えない。
一方、シグナル受容体が、細胞膜上で不均一な分布、すなわち脂質ラフトに選択的に局在し、その局在がシグナル伝達に必須なことが、我々を含む研究から明らかにされてきた。分化方向を決定するシグナルダイナミズムにおいても、シグナル受容体の脂質ラフトへの局在が鍵となると予測された。
本研究では、脂質ラフトに局在するシグナル受容体を探索し、未分化性からの脱却、分化を決定するシグナルを明らかにする。さらに、脂質ラフト構成因子を解析し、マウスES細胞からの分化方向選択の機構を明らかにすることを目的とした。
初めに、マウスES細胞における脂質ラフトに注目し、1%TritonX-100不溶性画分 (DRM:ラフト画分) を調整して、解析を行い、ラフトに局在するラックダイナック糖鎖構造をもつLIF受容体とgp130をラックダイナック糖鎖構造と結合するレクチンを用いて免疫沈降したところ、マウスES細胞の未分化性維持に関わると考えられる分子が得られた。さらに、マウスES細胞における脂質ラフトを構成する糖脂質に注目し、マウスES細胞における組成とエピブラスト幹細胞への分化による変化を明らかにした。加えて、エピブラスト幹細胞への分化に伴う糖脂質の変化を担う糖転移酵素をトータルに制御する新たな機構を見出した。これらの結果から、脂質ラフト構成する糖脂質の変化が、未分化性からの脱却と分化の決定に関与する可能性が示唆された。
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