2021 Fiscal Year Annual Research Report
Metabolic and epigenetic regulation of pluripotency via FLCN-RAG-TFE axis
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19K06693
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
遠藤 充浩 熊本大学, 発生医学研究所, 助教 (40391883)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須田 年生 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 卓越教授 (60118453)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 多能性 / 幹細胞 / ライソソーム / アミノ酸代謝 / 転写因子 / ナイーブ型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、アミノ酸センシング機構FLCN-RAG-TFE経路によるナイーブ型多能性の制御についての解析を行った。マウスES細胞でFlcnを欠損させると、Tfe3が恒常的に核内移行し、LIF非依存性に自己複製するようになることが分かった。Flcn欠損ES細胞のLIF非依存性の自己複製は、Tfe3をさらに欠損させるとキャンセルされた。Tfe3-ERT2を発現するマウスES細胞を作成し、Tamoxifen投与でTfe3を強制的に活性化させると、LIF非依存性に自己複製できるようになった。従ってFlcn欠損細胞の表現型はTfe3の恒常的活性化によると解釈できる。
Tfe3活性化によりLIF非依存性に自己複製しているES細胞では、ナイーブ転写因子EsrrbとNanogの発現が増加しており、これらのいずれかを欠損させるとLIF非依存性の自己複製がキャンセルされた。Flcn欠損細胞及びTfe3活性化細胞では、活性化ベータカテニンの核内集積が認められ、TCF/LEFレポーターの発現も若干増加していた。従ってFlcn欠損やTfe3活性化によるLIF非依存性自己増殖にWnt経路の活性化が介在している可能性が示唆された。マウスES細胞ではTfeファミリー遺伝子のうちTfe3とTfebが発現している。Tfe3欠損ES細胞及びTfeb欠損ES細胞は維持可能だが、Tfeb欠損ES細胞では増殖速度の低下が認められた。Tfe3/Tfeb両欠損ES細胞は樹立不可であることから、これらが協調的にES細胞維持に寄与する可能性が考えられる。さらに、恒常的に核内移行するPRCC-TFE3融合タンパクを強制発現させたマウス胚盤胞を胚体外で培養すると、一週間あまり胚盤胞として維持できることも分かった。これはTFE3の活性化が胚休眠を誘導する可能性を示唆していると思われる。
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