Mechanisms of cell differentiation and dedifferentiation by restructuring the cytoskeleton in vitro

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06444
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42030:Animal life science-related
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: KANO Koichiro 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (80271039)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 細胞接着 / 増殖 / 脱分化 / 多能性獲得 / 転写調節因子

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to determine whether changes in "cell shape" determine the conversion of cellular functions such as dedifferentiation and multipotency. When porcine follicular granulosa cells (pGC) formed focal adhesion and F-actin after 6 hours of culture on the bottom of the culture dish, the expression of pGC-specific genes, such as aromatase genes, was decreased rapidly. In contrast, the expression of genes involved in cytoskeleton (CA) formation rapidly increased until 12 hours of culture, when cells elongated. We analyzed the upstream regions of genes whose expression increased significantly until 12 hours of culture when pGC de-differentiated. As a result, two transcriptional regulator genes involved in cell shape and cell proliferation were extracted.

Free Research Field

動物生命科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

「細胞は特異的な転写因子の発現によって機能的および形態的に分化する」と考えられているなかで、本研究によって、メカノストレスが普遍的に体細胞の分化運命決定を制御する分子メカニズムを明らかにすることは、細胞分化および多能性獲得における新しい概念を生み出すことができる。また、核内転写因子による細胞機能制御の分子メカニズムについては、既に多くの研究がなされているが、本研究で実施するメカノストレスが惹起する体細胞リプログラミングの普遍的な分子メカニズムの解明に取り組むことは、外来遺伝子の導入を必要としない新規の人工多能性細胞の開発につながると考えられる。