2021 Fiscal Year Research-status Report
Mbd3によるPrimed型多能性幹細胞の維持と分化の方向性の決定機構の解明
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21K06825
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
平崎 正孝 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (10522154)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤野 節 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (70365203)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | Mbd3 / Epi幹細胞 / RNAシーケンス / ChIPシーケンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Mbd3が欠失したmES細胞は、分化刺激を与えても未分化状態を維持し続ける。未分化状態での生体移植は奇形腫の要因になる事から、申請者はMbd3によるmES細胞への分化多能性の賦与機構を解明して来た。マウス着床後胚から樹立されたEpi幹細胞は、mES細胞(Naive型)よりもヒトES細胞(Primed型)との多くの類似点から、同型と区分されている。Primed型幹細胞においてもMbd3の機能解明を行なった結果、Mbd3はNaive型とPrimed型で役割及び分子作用機序が大きく異なっている事を示唆する先行データを得た。本申請では、Mbd3によるPrimed型多能性幹細胞の維持機構の解明を目指す。
申請者は、Naive型であるmES細胞への分化賦与における、Mbd3の機能ドメインとその分子メカニズムを明らかにした。一方、Primed型多能性幹細胞におけるMbd3の機能解析はほとんど報告がなされていなかった。そこで本研究課題の第一項目として、Epi幹細胞におけるMbd3の機能を解明する為に以下の研究を実施した。Epi幹細胞は、mES細胞から樹立することが出来るため、ドキシサイクリン(Dox) の添加によってMbd3の発現を完全に消失できるMbd3欠失mES細胞を作製後、Mbd3の発現を維持しつつEpi幹細胞を樹立した。その後、Doxの添加によりMbd3の発現を消去したところ、Epi幹細胞は、継代3回目で形態を維持でき無くなった。Mbd3はヒストンH3K27の脱アセチルやメチル化の制御に寄与することで遺伝子発現を制御している。そこで、Mbd3欠失Epi幹細胞におけるRNAシーケンスによる網羅的な遺伝子発現解析、及び、ヒストンH3K27AcやH3K27me3のChIPシーケンス解析をおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度において計画した、RNAシーケンスによる網羅的な遺伝子発現解析、及び、ヒストンH3K27AcやH3K27me3のChIPシーケンス解析は、どちらとも実績のある実験手法であったため、問題なく遂行することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
中胚葉は、腎臓や生殖腺に関わる輸送管、また骨格筋の元となる細胞群であり、中胚葉への分化には、Brachyury遺伝子の発現が必須である。Mbd3欠失Epi幹細胞は、内胚葉と外胚葉には分化できないが、中胚葉への分化は逆に促進される先行結果を得ている。反対に、Mbd3の強制発現系では、Brachyury遺伝子の発現が抑制される事を見出した。この結果より、Brachyury遺伝子の発現誘導は、Mbd3によって負に制御されている事が推測された。Mbd3は、PRC2複合体をクロマチンへリクルートしヒストンH3K27をメチル化する事で、遺伝子発現を抑制する事が知られている。そこでMbd3 欠失Epi幹細胞と野生型株から中胚葉へ分化誘導した時の、Brachyury遺伝子の転写開始地点のヒストン修飾のChIP解析を計画した。
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| Causes of Carryover |
一番大きな理由は、ドイツで開催される予定であったISSCR(International Society for Stem Cell Research)に、コロナ禍の影響で参加できなかった事です。
次年度以降に、コロナ禍が治まった暁には、参加し論文執筆時の参考を得たい。
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[Presentation] 浸潤性乳管癌におけるvimentin発現の予後因子としての重要性2021
Author(s)
Yuki Ichinose, Takahiro Hasebe, Masataka Hirasaki, Ayaka Sakakibara, Fujimoto Akihiro, Yokogawa Hideki, Akihiko Osaki and Toshiaki Saeki
Organizer
The 110th Annual Meeting of the Japanese Society of Pathology
