2023 Fiscal Year Research-status Report
Functional analysis of O-GlcNAc modification that regulates the liquid-liquid phase separation in pluripotent stem cells.
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22K06152
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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研究所, 教授 (00164575)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栂谷内 晶 創価大学, 糖鎖生命システム融合研究所, 教授 (60392635)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 多能性幹細胞 / O-GlcNAｃ修飾 / PSME3 / Pボディ / 液-液相分離 / 多能性維持 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウスES細胞は、胎生3.5日目の内部細胞塊から樹立されたナイーブ状態の多能性幹細胞であり、通常のヒトES細胞は、これより分化が少し進んだプライム状態の多能性幹細胞である。我々は、ナイーブ状態のマウスES細胞の自己複製能・多能性維持に関わる糖鎖の網羅的探索を行い、核と細胞質に存在する唯一の糖鎖修飾であるOGlcNAcが、液-液相分離によって生じるRNA顆粒・Pボディの形成を阻害して、ES細胞の多能性を維持していること見出した。プロテアソーム活性化サブユニット3(PSME3) のO-GlcNAc修飾が、Pボディの恒常性の制御を介してマウスES細胞の多能性を調節するスイッチとして働いていた。本研究では、この新規な事実を、マウスとヒト多能性幹細胞全般へと展開し、液-液相分離を介したO-GlcNAc修飾の多能性幹細胞全般における機能の解明を目的とする。
昨年度は、プライム状態のマウスエピブラスト幹細胞様細胞においても、PSME3がO-GlcNAc修飾されていることを明らかにした。
本年度は、ナイーブ状態のヒトES細胞におけるPSME3のO-GlcNAc修飾の有無を明らかにため、異なる2種のヒトES細胞に対して、異なる2種の方法でナイーブ化を試みた。ES細胞によりナイーブ化条件は異なっており、１種のES細胞は両条件で全くナイーブ化ができなかったが、他の1種の細胞では、１種の方法で、ナイーブ状態に類似した形態を示す細胞が得られた。現在、詳細な条件検討を行っている。
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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
一種のES細胞は２つの条件で全くナイーブ化ができなかったが、他の一種の細胞では、１つの方法で、ナイーブ状態に類似した形態を示す細胞が得られており、現在、詳細な条件検討を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、ナイーブなヒトES細胞の誘導条件を確定し、ナイーブ状態のヒトES細胞におけるO-GlcNAc修飾の液-液相分離 (P-ボディ) を介した多能性維持機構の解析を中心に行う。
(1)プロテアソーム活性化サブユニット（PSME3）のO-GlcNAc修飾の検討、(2) PSME3とP-ボディのアセンブリに必要なDEADボックスポリペプチド6(DDX6)などの当該分子との相互作用、当該分子の安定性、P-ボディ形成、多能性維持への関与の検討、(3)ナイーブなヒトES細胞の多能性維持と分化におけるDDX6などの当該分子の安定性と役割の解析などを行う予定である。
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| Causes of Carryover |
少額の端数が生じたためゼロとすることができなかったので、翌年分とあわせて使用する。
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[Presentation] O-GlcNAcylation regulates stem cell pluripotency through p-body formation2023
Author(s)
Nishihara S, Pecori F, Kondo N, Ogura C, Miura T, Kume M, Minamijima Y, Yamamot K
Organizer
The 26th International Glycoconjugate Symposium (Glyco26), Taipei, Aug 27- Sep 1, 2023
Int'l Joint Research
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[Presentation] Polycomb repressive complex2 (PRC2) is a master regulator of glycosyltransferase expression in naive-to-primed state transition of mouse embryonic stem cells2023
Author(s)
Egawa H, Pecori F, Yokota I, Hanamatsu H, Miura T, Ogura C, Ota H, Furukawa JI, Oki S, Yamamoto K, Yoshie O, Nishihara S
Organizer
Annual Conference of the Society for Glycobiology, Hawaii (USA), November 5- 8, 2023
Int'l Joint Research
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